風能太陽能等能源進入電網后,發(fā)電端數量成倍增長,然而這些發(fā)電端發(fā)電狀態(tài)不穩(wěn)定,所發(fā)電流時大時小、時斷時續(xù)。隨著風能太陽能裝機規(guī)模不斷擴大,對電網造成的沖擊越來越大。
(一)無功需求大
隨著光伏電站裝機容量的增加,光伏發(fā)電的功率波動性大,逆變器的高功率因數運行對電網的穩(wěn)定性造成威脅。
有功不變時,無功幾乎不能調節(jié);無功需求變化大,風電系統(tǒng)受風速影響大,有功輸出波動大,無功需求量大且變化較快,需要額外的無功來維持電壓。
(二)電壓波動和閃變
光伏風電發(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,會對系統(tǒng)接入點導致電壓波動和閃變。
(三)產生諧波
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,電網呈現明顯的高滲透率、高電力電子化特征,電網諧波問題與以往相比也發(fā)生了根本變化,不再是負荷側的局部問題。
光伏發(fā)電系統(tǒng)通過光伏組件將太陽能轉化成為直流電能,再通過逆變器改以交流電能,在切換過程中,會產生大量諧波。
產生的諧波電流注入電力系統(tǒng)后
(1)會引起電網電壓畸變;
(2)會造成電力系統(tǒng)繼電保護、自動裝置誤動作;
(3)諧波電流增加電能損耗;
(4)加速設備老化,嚴重時可能造成設備損壞事故。
威脅著電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運行。
(四)孤島現象
當電網失壓時,并網風力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)仍保持對失壓電網中的某一部分供電的狀態(tài),并與本地負載連接形成獨立運行狀態(tài)。這時,孤島中的電壓和頻率不受電網控制:
(1)如果電壓和頻率超出允許的范圍,會對用戶設備造成損壞;
(2)如果負載容量大于孤島中逆變器容量,會使逆變器過載,可能會燒毀逆變器;
(3)會對檢修人員造成危險;
(4)如果對孤島進行重合閘操作,會導致該線路再次跳閘。
電能質量問題的存在給電網和負載帶來了嚴重危害,為此,東方博沃提供了一套完整的解決方案,具體如下:
序號 | 電能質量問題 | 解決方案 |
1 | 功率因數低,無功需求大,電壓波動和閃變 | BW-SVG BW-LC BW-TSVG BW-UPQC |
2 | 諧波 | BW-APF BW-TAPF BW-LC BW-UPQC |
3 | 孤島現象 | BW-儲能系統(tǒng) BW-UPQC |