科学技术水平的提升赋予人类的生活极大的便利,然而在这一过程中,人类本身也在持续地消耗着地球有限的自然资源,而且使生态环境承载的负担在不断加重,终归会有一天,地球体内的矿石资源会消耗殆尽,进而使人类的生存受到严峻的挑战。从人类赖以生存的生态环境和自然资源两方面来看,都需要不断寻找新的可持续循环利用的长久性资源。目前世界上已有很多国家在逐步用新能源或可循环利用能源来取代以往的化石性能源,且获取到了举世瞩目的成就。在我国,不论是人们的日常生活还是社会发展建设都离不开稳定高效的电力供应,出于环保及节能等需求,新兴能源的产电技术取代过去落后的产电技术已是大势所趋,我国现有的电力供应结构必将在不久时间内做出相应的调整。然而由于我国新兴能源电力生产技术起步偏晚,关键技术还有待完善,目前的新能源产电工艺尚不可做大范围的推广,因此新能源产电工艺的研发及应用还有待于工程技术人员做出进一步的努力。
1新能源并网发电技术简介
1.1散布式新能源发电技术
散布式新能源发电技术主要突出了散布式和新能源两个特点,散布式说明了发电规模较小,并且和电力用户距离不远,可以单独给用户提供电能;新能源则是指传统以外的各种环保、清洁能源,包括刚开始推广或者还未推广的能源。新能源之所以可以给用户提供高质量电能,主要和发电技术和储能技术的相结合,二者缺一不可。水能、风能、太阳能、地热能、生物质能、海洋能等都属于新能源和可再生能源,参照国内外对新能源开发、利用的成果,可以发现现今电气工程的研究领域与发展方向主要是风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池三种。①风力发电。风能产电工艺即是指借助于风能来驱动制电装置运转,实现电力产出的发电工艺。针对风能发电装置来说,其在联网供电过程中必须严密管控电网输出电流频率,使其和热力发电机组的输出电流频率相匹配,以便实现并网供电的合理性及稳定性。风能制电技术重点包括两种形式,其一是恒定速度恒定频律的风能制电,基本是选用主动式失速调配或常规性失速调配的发电装备,另一类是属于变速恒频型的风能制电模式,主体化配置异步感应型发电机组。将其二者进行具体对照之后可知,变速稳频型制电工艺能够有效收集和利用当地的风能,而且其装置的转速可调范围比较宽阔,调配机制更为便利高效,是属于当今时期应用最广泛的风力制电工艺。②太阳能光伏发电。太阳能光伏发电技术是通过对半导体材料的光电效应的利用将太阳能直接转化为电能。光伏发电系统可以是独立的,也可以是并网的。在实际运用时,太阳能发电系统通常是采用2级电力变换器来工作,第1级起到的作用是变换太阳能输出的电压与控制对光伏电池阵列最大功率的跟踪;第2级是使用逆变器来保持直流侧电压的恒定,并对输入电网的无功功率进行控制。③燃料电池。燃料电池技术此技术通常都是用应用燃料电池的形式进行呈现,主要是把其储存的氧化剂和燃料中的化学能快速变为电能的装置,其具备着排气干净、噪声较小以及燃料多样化等诸多优势。
1.2微电网的概念和基本结构
微电网是一种新的供电网络结构,该系统的结构可分为微电源、负荷控制装置和储能装置三部分。微电网与其他系统相比,它是一个更加全面的自治系统,可以实现自主管理和自主控制。微电网的提出实际上是为了和传统电网更好的区分,微电网是由许多分布的微电源和相关设施按照一定的拓扑结构构成的系统。该系统还可以和配网相连接,但是必须要经过静态开关的连接作用。
2 新能源并网发电系统的核心技术
2.1新能源发电机构组成分析
依托新兴能源开发出的产电装置的运作机构一般是选取由多类能源并联而成的分布型产电功能机构。对于小规模分布型产电装置来说,其一般是选取由日光能、风力能、燃料型电池、储能机构以及小型燃气轮机装备等多类能源进行组合的复合型供电模式,而且大多数都需要依托和逆变电源并联的模式再与小型局部电网进行连接。
2.2电力电子技术的关键部件
电力电子技术对于分布式发电具有重要作用,比如说并网逆变器、静态开关和电能质量控制装置等作为关键部位,其性能的好坏都会对系统的运行产生不可估计的影响。
①并网逆变器:如果该系统缺少了电力电子变换器,那么燃料电池、风机和微电网将无法完成连接,所以电力电子变换器就是起到了连接的作用,其中这些变换器有时只是个逆变器,有时会是逆变器和整流器的结合体,这都要根据实际需求来确定。另外变换器具有速度快,惯性小的特点。②静态开关:静态开关类似于一种保护措施,当系统出现一些意外情况时,如:主网发生故障,电能质量不能达到系统要求时,静态开关都可以识别出来并将微网转换到孤岛运行状态,以防系统被破坏;如果故障消除,静态开关可以自动完成微网和主网的连接,使系统能够正常工作。③电能质量控制装置:任何单元的接入都可能降低系统中的电能质量,一旦控制不当,它们就会对电压波形、频率以及功率因数产生负面影响。因此,电能质量综合监控技术是保障微网安全可靠运行的关键技术之一。
2.3微网控制关键技术
微网运行控制。微网系统具有扰动能力比较差的问题,具有诸多自然资源不能控制的特征,其在时间以及风力大小等方面都会对微网系统的安全性带来一定的影响,要求对系统加强重视。微网故障检测以及保护,在当前时代发展进步下,在微网系统发展中有着单向和双向潮流,因此一般的传统保护措施已经没有办法满足其效果。
2.4分布式并网技术
分布式并网技术一般是通过光伏发电中对电能进行合理分配,进而可以保证实现对用电的分配,其出现了电力不足等问题时,要求同大电网之间进行调节和交换。分布式光伏发电构成一般包括的内容有;保护装置、逆变器、太阳能电池组件以及电网接口。在之中光伏发电太阳能电池组件作为其核心设备,应用太阳能来进行转化,帮助其形成电能。在逆变器中要求把直流电来直接转化,构成一个专业的交流电设备,由于电池组件之中构成直流电,进而在实际应用中可以帮助构成交流负载,帮助推进国家大电网来供电。
3新能源并网发电系统的发展趋势
新能源并网发电系统的未来发展趋势主要有以下两方面:一是分散式混合能源系统发展趋势,这种系统的出现与运用是未来的主流发展趋势,其是由几种新能源发电方式共同组成的,可以解决单一能源供电不稳定的问题,进而达成多种能源的优势互补的目的;二是智能微电网发展趋势,随着各种现代技术的引用,微网的信息化水平与智能化程度都会得到一定的提高,而智能微电网的发展,有助于提高电力系统的综合效益。
4结语
总之,在今后的工作中,相关部门要不断加强对新能源并网发电系统的重视,工作人员要加强对该系统的认识,掌握其关键技术,进而提高新能源并网发电系统的运行效率,使其更好地促进电力企业的进一步发展。
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