并网风电场穿透功率极限确定方法探讨.docx

并网风电场穿透功率极限确定方法探讨
随着能源需求的增长和环保意识的兴起，风能作为一种可再生能源，已逐渐成为替代传统能源的重要选择。并网风电场作为现代风能利用的主要形式，具有规模大、安装容易、成本低等优势，已成为新能源领域发展的热点之一。然而，在并网风电场的运行过程中，存在功率穿透问题，对电网稳定性和可靠性产生影响。本文将探讨并网风电场穿透功率极限的确定方法。
一、穿透功率的概念和影响
穿透功率指在电网负荷基本不变的情况下，增加并网风电场的功率，电网负荷出现波动的最大功率，即并网风电场在电网中允许输出的最大功率。穿透功率的大小取决于风力机的数量、容量、布置和电网运行状况等因素。穿透功率过大，会导致电网电压稳定性下降、频率波动明显，造成电网跳闸甚至崩溃，严重影响供电质量和供电可靠性。
二、穿透功率的计算方法
穿透功率的计算方法主要分为两种：基于电网等效模型的计算方法和基于风电场等效模型的计算方法。
基于电网等效模型的计算方法，是将并网风电场等效为一台发电机，与电网等效模型组成等效模型，通过模拟和计算得出穿透功率。其中，电网等效模型包括负载等效接口、母线等效接口、变压器等效接口、发电机等效接口、传输线等效接口等。
基于风电场等效模型的计算方法，是将电网等效为一台发电机，与风电场等效模型组成等效模型，通过模拟和计算得出穿透功率。其中，风电场等效模型包括电机侧等效电路、风机侧等效电路、电机侧滤波器等。
需要注意的是，穿透功率的计算方法远不止上述两种，还有众多基于改进的等效模型计算方法，其好坏取决于模型的精度和计算复杂度。
三、常用的降低穿透功率的技术手段
针对穿透功率过大导致的问题，已经出现了许多技术手段来降低穿透功率，一些常用的技术手段如下：
1.减少风电场的容量。通过减少风电场总装机容量、增加风机的切入风速和切出风速等方式限制并网风电场的出力，从而降低穿透功率，但会对风电发电收益有一定影响。
2.加装容量管制装置。通过在并网风电场建设容量管制装置，可以实现在电网负荷波动时控制风电场发电功率的上限，从而避免穿透功率过大的影响。
3.管理电网并行运行问题。在电网运行过程中，发挥电网和风电场的互相调节作用，通过控制电网发生电源影响时的电网状态、风电场的在线电压等问题来控制穿透功率。
4.提高电网规划和建设水平。通过完善电网规划和建设水平，合理地调配各类能源，可以有效减少穿透功率。
四、结论
穿透功率问题是并网风电场发展和运行中必须面对的问题。电网规划、等效模型的建立、穿透功率计算方法、技术手段选择等方面均需重视，并应全面考虑风电场发电功率、电网运行情况等各方面因素。如今，风电场等新能源发电项目越来越受到关注，而新能源能否替代传统能源存在穿透功率等问题，仍需要进一步的探究和实践。