風(fēng)能太陽能等能源進(jìn)入電網(wǎng)后,發(fā)電端數(shù)量成倍增長,然而這些發(fā)電端發(fā)電狀態(tài)不穩(wěn)定,所發(fā)電流時(shí)大時(shí)小、時(shí)斷時(shí)續(xù)。隨著風(fēng)能太陽能裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大,對(duì)電網(wǎng)造成的沖擊越來越大。
(一)無功需求大
隨著光伏電站裝機(jī)容量的增加,光伏發(fā)電的功率波動(dòng)性大,逆變器的高功率因數(shù)運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成威脅。
有功不變時(shí),無功幾乎不能調(diào)節(jié);無功需求變化大,風(fēng)電系統(tǒng)受風(fēng)速影響大,有功輸出波動(dòng)大,無功需求量大且變化較快,需要額外的無功來維持電壓。
(二)電壓波動(dòng)和閃變
光伏風(fēng)電發(fā)電裝置的輸出功率隨日照、天氣、季節(jié)、溫度等自然因素而變化,輸出功率不平穩(wěn),特別是輸出功率變化較小時(shí),會(huì)對(duì)系統(tǒng)接入點(diǎn)導(dǎo)致電壓波動(dòng)和閃變。
(三)產(chǎn)生諧波
電力系統(tǒng)引入了大量換流器、逆變器、統(tǒng)一潮流控制器等新型電力電子裝備,電網(wǎng)呈現(xiàn)明顯的高滲透率、高電力電子化特征,電網(wǎng)諧波問題與以往相比也發(fā)生了根本變化,不再是負(fù)荷側(cè)的局部問題。
光伏發(fā)電系統(tǒng)通過光伏組件將太陽能轉(zhuǎn)化成為直流電能,再通過逆變器改以交流電能,在切換過程中,會(huì)產(chǎn)生大量諧波。
產(chǎn)生的諧波電流注入電力系統(tǒng)后
(1)會(huì)引起電網(wǎng)電壓畸變;
(2)會(huì)造成電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置誤動(dòng)作;
(3)諧波電流增加電能損耗;
(4)加速設(shè)備老化,嚴(yán)重時(shí)可能造成設(shè)備損壞事故。
威脅著電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行。
(四)孤島現(xiàn)象
當(dāng)電網(wǎng)失壓時(shí),并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)仍保持對(duì)失壓電網(wǎng)中的某一部分供電的狀態(tài),并與本地負(fù)載連接形成獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)。這時(shí),孤島中的電壓和頻率不受電網(wǎng)控制:
(1)如果電壓和頻率超出允許的范圍,會(huì)對(duì)用戶設(shè)備造成損壞;
(2)如果負(fù)載容量大于孤島中逆變器容量,會(huì)使逆變器過載,可能會(huì)燒毀逆變器;
(3)會(huì)對(duì)檢修人員造成危險(xiǎn);
(4)如果對(duì)孤島進(jìn)行重合閘操作,會(huì)導(dǎo)致該線路再次跳閘。
電能質(zhì)量問題的存在給電網(wǎng)和負(fù)載帶來了嚴(yán)重危害,為此,東方博沃提供了一套完整的解決方案,具體如下:
序號(hào) | 電能質(zhì)量問題 | 解決方案 |
1 | 功率因數(shù)低,無功需求大,電壓波動(dòng)和閃變 | BW-SVG BW-LC BW-TSVG BW-UPQC |
2 | 諧波 | BW-APF BW-TAPF BW-LC BW-UPQC |
3 | 孤島現(xiàn)象 | BW-儲(chǔ)能系統(tǒng) BW-UPQC |