Ảnh hưởng của phát điện gió lên hoạt động lưới điện và biện pháp đối phó
Trong những năm gần đây, với sự thiếu hụt năng lượng xăng dầu toàn cầu và các cảnh báo về điện hạt nhân do trận động đất ở Nhật Bản mang lại, nó đã trở thành xu hướng chung để thúc đẩy sự phát triển của ngành năng lượng sạch an toàn bao gồm cả năng lượng gió. Phát điện gió quy mô lớn cần được kết nối với lưới điện. Mặc dù các nước điện gió nước ngoài đã tích lũy được một số kinh nghiệm về phát điện và vận hành lưới điện do tính đặc thù của cấu trúc lưới điện của Trung Quốc, cách phối hợp phát triển sản xuất điện gió và hoạt động lưới điện đã trở thành quy hoạch và thiết kế các trang trại gió. Vấn đề quan trọng nhất mà không thể tránh được trong hoạt động.
I. Tác động của phát điện gió lên hoạt động lưới điện ở Trung Quốc
Trong các khu vực giàu tài nguyên gió ở Trung Quốc, lưới điện tương đối yếu. Tác động của phát điện gió lên hoạt động lưới điện chủ yếu được phản ánh trong công tác lưới điện, chất lượng điện và an ninh lưới và ổn định.
1.1 Tác động lên việc điều phối lưới
Các vùng giàu tài nguyên năng lượng gió được đặc trưng bởi dân số thưa thớt, tải trọng nhỏ và cấu trúc lưới điện yếu. Đầu vào của năng lượng gió phải thay đổi sự phân bố dòng điện của lưới điện, và nó sẽ có tác động lớn hơn lên điện áp nút của lưới điện địa phương. Bản thân năng lượng gió là nguồn năng lượng không kiểm soát được. Cho dù đó là ở trạng thái phát điện và lượng điện phát sinh phụ thuộc vào điều kiện tốc độ gió. Sự bất ổn định và liên tục của tốc độ gió xác định sự biến động lớn và liên tục của công suất tạo tuabin gió. Trang trại gió sau tương đương với nguồn nhiễu ngẫu nhiên của lưới điện. Nó có đặc điểm chống điều chỉnh, và đòi hỏi nhiều năng lượng dự phòng và công suất cạo râu cao hơn ở mặt lưới. Do sự bất ổn của việc tạo ra năng lượng gió, sự khó khăn của việc truyền năng lượng gió được tăng lên.
1.2 Tác động đến chất lượng điện
Sự biến động của công suất đầu ra của tuabin gió làm cho các tuabin gió bị nhiễu loạn, hiệu ứng bóng và hiệu ứng bóng trong quá trình hoạt động, gây ra độ lệch điện áp, dao động, rung, hài và xung điện áp định kỳ, đặc biệt là dao động điện áp và nhấp nháy có tác động nghiêm trọng chất lượng điện lưới. Động cơ không đồng bộ trong tuabin gió không có thiết bị kích thích độc lập. Không có điện áp ở phía trước của lưới điện, và nó được đi kèm với một dòng khởi động cao hơn 5-6 lần so với dòng định mức khi lưới được kết nối, dẫn đến sự sụt giảm lớn trong điện áp lưới.
Các thiết bị chuyển đổi tần số điện tử được sử dụng rộng rãi trong các tuabin gió tốc độ biến đổi tạo ra các sóng hài và sóng âm, sóng hài và các liên kết có thể gây biến dạng của dạng sóng điện áp.
1.3 Tác động đến an ninh lưới và ổn định
Khi lưới điện được thiết kế và lên kế hoạch ban đầu, nó không tính đến các tuabin gió được kết nối vào cuối lưới sẽ thay đổi dòng chảy một chiều của lưới điện phân phối, điều này sẽ thay đổi dòng chảy và phân bố dòng thủy triều gây ra điện áp lưới gần trang trại gió vượt quá phạm vi an toàn, và thậm chí dẫn đến điện áp đã sụp đổ. Việc bơm điện gió quy mô lớn vào lưới điện chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến độ ổn định thoáng qua và ổn định tần số của lưới điện. Dòng điện ngắn mạch vượt quá khả năng phá vỡ của các thanh dẫn và công tắc trạm biến áp gần đó, ảnh hưởng đến sự an toàn của lưới điện.
Thứ hai, lý do cho sự không thống nhất giữa phát điện gió và hoạt động lưới điện
2.1 Tốc độ phát điện gió và xây dựng lưới điện không đồng đều
Luồng công việc sơ bộ của dự án điện gió tương đối đơn giản, tiến độ phê duyệt nhanh và thời gian thi công tương đối ngắn. Hệ thống truy cập lưới tương đối phức tạp trong việc xem xét dự án, xác định chương trình và xây dựng dự án. Lưới điện 220kV có thể được tất cả các tỉnh (khu tự trị) phê duyệt, tất cả đều trên 330kV. Nó cần phải được báo cáo cho Cơ quan quản lý năng lượng quốc gia để phê duyệt, và thủ tục phê duyệt cho lưới điện là phức tạp. Sau mỗi thôn phải có tài liệu hỗ trợ cho các thị trấn, quận, thành phố và các tỉnh, sẽ mất nhiều thời gian, gây khó khăn cho việc hoàn thành dự án hệ thống truy cập và xây dựng trang trại gió. Không thể kết hợp thời gian xây dựng. Ở Trung Quốc, thời gian xây dựng đơn vị đầu tiên của một trang trại gió thường là 6 tháng. Chỉ mất một năm cho tất cả các trang trại gió được xây dựng, và thời gian xây dựng của dự án lưới điện dài hơn nhiều. Đặc biệt đối với việc xây dựng đường dây truyền tải, rất khó điều phối công việc. . Thời gian xây dựng hợp lý của dự án truyền tải 220kV là khoảng 1 năm, và thời gian xây dựng hợp lý của dự án truyền tải 750kV là khoảng 2 năm.
2.2 Công suất đỉnh công suất gió không đủ
Từ quan điểm cân bằng quyền lực, lưới điện không thể loại bỏ hoàn toàn các nguồn năng lượng gió. Một cấu trúc cung cấp năng lượng tốt và dự phòng đầy đủ là cơ sở để sử dụng đầy đủ năng lượng gió. Năng lượng gió có đặc điểm ngẫu nhiên, liên tục và dao động nhanh, và cần một quy mô nhất định. Điều chỉnh linh hoạt nguồn điện để phù hợp với nó. Lấy Nội Mông làm ví dụ, cấu trúc cung cấp điện của lưới điện là duy nhất, tỷ lệ các đơn vị nhiệt điện chiếm 84% tổng công suất phát điện, và các đơn vị cung cấp nhiệt chiếm 40% các đơn vị nhiệt điện , chiếm 64% tải phát điện cao nhất của lưới điện. Sau khi vào giai đoạn gia nhiệt vào mùa đông, độ sâu tối đa của các đơn vị đốt than là khoảng 50%, và độ sâu đỉnh của các đơn vị lưu trữ khí và bơm có thể đạt 100%. Bộ phận sưởi không tham gia vào quá trình cạo cao nhất. Mặc dù lưới điện đã được tối ưu hóa và gửi đi, để đáp ứng nhu cầu sưởi ấm, biên độ tải trọng cho năng lượng gió rất nhỏ và lưới điện không thể đáp ứng các yêu cầu về khả năng truy cập toàn bộ sức gió và cân bằng năng lượng kho.
