微電網為了提高能源綜合利用率,發電工作中采用了風力發電、光伏發電、燃料電池等。而這些新能源波動較大的特性影響著微電網系統的穩定性。為了能夠良好的解決的風電、光伏發電中的波動問題,本文進行了詳細的分析。同時還對儲能裝置在微電網中起到的作用進行研究,分析它在解決風電、光伏波動和間隙性等問題起到的作用。
1.風電功率波動特性分析
風電功率最顯著的特性就是波動性,因此對風電功率波動特性進行科學研究,有利于微電網對新能源利用的發展,同時也對微電網有著重要的意義。風電發動機的工作原理與傳統發電機原理并不一樣,技術結構和操作都存在著一定的差異。本文對風電功率波動特性的研究主要從以下兩點進行:
a)風電發動機在工作運行時常常受到自然條件的制約,所以輸出功率存在間歇性和波動性的特點,使得發動機在電力生產上出電力都會小于額定負荷;
b)風電系統結構比較復雜,風電發動機機組因受到自然環境的影響在分布上不夠集中。
而電網所接受的風電容量大小,主要由地區電網系統調峰能力決定。風力條件好的地區有可能存在多個風電場,而每個風電場內配置了上十臺或是上百臺風電發動機組,但風電發動機的容量較小。所以為了提高風電發電的功率,同一個地區的風電場會選擇分散建設,其范圍也相對較廣泛。但是分散的風電場不利于電力企業進行管理,降低了電網系統運行的安全性和穩定性。所以在改善風電系統的波動時,要在建設中預留充足的旋轉設備來對整個電網系統波動功率進行調節。
目前中國在能源發電上,風電發動機機組的運用范圍十分廣泛,火力發電中也有所應用,火力發電在中國整體電容量生產比重占有率較大。但由于其污染較大、發電機組的調節能力較弱、對風電調節速度較慢,極大地影響了發電效率。因此改善發電功率的波動性,對提高風電發動機組的工作效率是很有必要的。
2.光伏功率波動特性分析
第二種微電網新能源就是利用光伏進行發電。其特點與風電發電相似,都具有間隔性和波動性的特點。由于光伏發電也具有功率波動不定,所以光伏系統在電能輸出時波動會比較大,對微電網有很大的影響,同時還給電網在進行調節、管理上帶來不便。
比如在光伏系統中,會因為光伏發電輸出電能時存在功率大幅度的波動,導致整個電網管理設備對功率進行頻繁的調節。過多的動作,大大降低了微電網系統安全性能,并且還因電壓大幅度的波動給電力企業的經濟效益帶來影響。所以,改善光伏發電的穩定性是微電網合理規劃的重要保證。
對于光伏功率波動特性進行分析,有利于電網企業中調度部門合理協調安排傳統電源和光伏發電之間的配合。對輸出功率時域進行分析,能夠及時對整個電力調度到統籌兼顧,使電力系統在運行時更加的規范化。這大大地降低光伏發電系統接入微電網后對電網正常運行帶來的負面影響,有效的提高電網運行時的安全穩定性。
光伏系統充分利用太陽能及其他可再生能源進行發電,不僅降低了系統運行成本,削減了傳統電力系統設備的規模,而且還能促進電力企業迅速發展,提高企業的經濟效益。
3.儲能功率搏動特性分析
儲能裝置能夠將動態能量及時的釋放出來,彌補風電、光伏發電中常出現間隔時間長、波動大的缺陷,所以對于整個微電網起著至關重要的作用。同時通過發電側或用電側的調度,將用電高峰期的負荷時段內的部分負荷安排到低谷負荷時段內,以便削減系統的尖峰負荷、增加系統的低谷負荷,提高負荷率,有效的對間歇式電源負荷率進行控制。不僅對微電網系統起到了削峰填谷的作用,而且還加強了整個輸電系統的穩定性和安全性。
除此以外,在微電網輸電系統中選用恰當的儲能設備還能加強風電發電的功率,有效的提高整個風電設備在低負荷電壓時的穿透功能,提升穿透功率的極限值,還能在優化電能質量的同時提高電力企業的經濟效益。
將儲能設備投放到微電網中使用,有效的緩解了波動性和間歇性對電力輸出的壓力,使其電壓值保持穩定,減小了高低峰期用電負荷的差值,有效的對發電側和用電側進行管理。在使用過程中,能夠和諧的與其他發電裝置并聯,不僅起到了安全生產的效果,而且還降低了生產成本,保障了社會經濟效益。
此外,大力發展可再生的清潔能源,有利于緩解礦石能源需求的壓力,提高整個系統從生產到輸出的穩定性。儲能功率波動是微電網系統中極為重要的一個環節,不但科學合理的對電網輸出功率進行調節,還是彌補供電波動的重要方法。