风电并网对电力系统的影响分析开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告书
课题名称风电并网对电力系统的影响分析
学生姓名黄志勇
学号0741227305
系、年级专业电气工程系、07电气工程及其自动化
指导教师袁旭龙副教授
2010年12月20日
一、课题的来源、目的意义(包括应用前景)、国内外现状及水平
课题来源:
风能作为一中清洁的能源受到了全世界普遍的青睐，但是风能发电也存在这一些难以解决的问题,如风电并网对系统的影响以及风力发电的规划是摆在眼前的现实问题。风力发电并网后会对电力系统产生不小的影响，会影响到电网的稳定性、电网电压，电能质量和继电保护装置,还会造成谐波污染。其中由风电并网所引起的电压波动和闪变是风电并网的主要负面影响。虽然现在风力发电机组大都采用软并网方式，但是启动时仍会产生较大的冲击电流，使得风电机组输出的功率不稳定,进而会导致电压的波动和闪变.电压的波动和闪变会使电灯闪烁,电视机画面不稳定,电动机转速变化严重影响到工业产品的质量，在某些特殊行业电压不稳会使一些精密的仪器出现测量错误，严重时还会引发重大事故。风能作为一种间歇性能源，加之风能资源的预测准确度并不能完全符合电力系统对电能质量的要求,所以寻求新途径新思路解决风电对系统的影响也自然成了许多电力行业工作人员的目标。
目的意义:
综合运用所学的理论知识,使理论与实践相结合，尽快适应生产实际;提高动手能力和分析问题、解决问题的能力;增强工程观念；提高查阅资料和阅读专业英语资料的能力.
随着世界能源日益紧缺和全球气候变暖趋势增强，新能源、可再生资源的开发利用成为了解决上述问题的主要手段之一.风力发电是目前可再生能源各种技术中发展最快、技术最为成熟、最具大规模和商业化前景的产业,是最有可能成为主流电源的可再生能源技术之一。所以采取措施改善风电并网对电力系统的一些负面影响，积极促进风电的开发利用,是优化能源结构,保障能源安全,缓解能源利用造成的环境污染，促进能源与经济、能源与环境协调发展的重要的选择，是建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的重要途径。
国内现状及水平:
我国是世界上利用风能最早的国家之一，可以开发利用的风能资源仅次于前苏联和美国,为世界第三位。目前，我国已经拥有750kw以下各类风电设备的制造能力,兆瓦级风力发电机组正在研究试验阶段，风电机组正由定桨矩型向变桨矩型过渡。国内风电场装机大多数为mw级以下的定桨距定速型风机。其中，600kw和750kw的国内生产厂家超过数十家，而且占据了市场的80%以上，国产化率已达90％；mw级以上的生产厂家以国外为主，国内仅有为数不多的几家能够生产，但拥有自主知识产权的仅有新疆金风科技风电有限公司和沈阳工业大学两家，其他厂家都是引进国外技术或以生产许可证方式与国外风电厂商进行合作。从2006年国内主要风电机组供应商及其主流技术来看，可见,mw级以上的机型中，采用双馈发电机变桨距变速恒频技术的机型正成为主流，以金风科技为代表，采用永磁同步电机的直驱式风电机组也有很大的发展空间。但在上述mw级国产风电机组中，大于2mw的机组还正在研发，对于大容量风电系统的设计能力还不够，特别是关键部件的设计和生产能力还比较落后，比较突出的是叶片、齿轮箱和电控系统，与国外产品存在较大差距；此外,风电机组用轴承，特别是主轴轴承，绝大部分还依赖进口。2006年,我国新增风机市场mw级以上还不到30％，累计mw级机组只占总机组数量的11％；mw级以下机组多采用定桨距定速恒频技术，运行效率较低，而mw级以上变桨距变速恒频风电机组还处于试运行阶段，其国产化率为70％左右，关键部件的生产还依赖国外。尽管我国的mw级风电技术还刚刚起步，但我国的风电厂商也注意到海上风电场的发展潜力，首个海上风电场项目已经启动，风电系统正朝着更大容量的方向发展。
国外现状及水平:
国外风电技术的发展起步较早，风电技术朝着提高单机容量,减轻单位千瓦重量，提高转换效率，提供系统可靠性的方向发展。目前，国际上主流的风力发电机组已达到2～3mw，平均单机容量从上世纪90年代的600kw增加到1800kw以上，2005年以来，mw级以上单机装机容量均超过当年装机总容量的75%；在已安装的风电机组中,变速恒频和变桨距技术得到快速推广,国外大多数风电机组开发制造厂商都推出了变桨变速风电机组,据统计，2004年上半年,在德国所安装的风电机组中,有91.2%的风电机组采用的是变桨距调节方式，2004年和2005年，全球所安装的风电机组中，有92%的风电机组采用了变速恒频技术,而且这个比例正在逐渐提高.目前,国外风电机组普遍为mw级以上,并且采用了变桨变速的先进技术.2006年市场上前十位的全球风电机组供应商及其主流技术如表2所示，可见传统的恒速恒频技术不再是主流，仅有siemens公司和suzlon公司的部分早