تأثیر تولید برق باد در عملیات شبكه برق و اقدامات مقابله با آن
در سال های اخیر، با کمبود فزاینده انرژی جهانی نفت و هشدارهای انرژی هسته ای ناشی از زلزله در ژاپن، روند عمومی به سرعت بخشیدن به توسعه یک صنعت انرژی پاک انرژی از جمله انرژی باد تبدیل شده است. تولید انرژی باد در مقیاس بزرگ باید به شبکه متصل شود. با وجودی که کشورهای قدرتمند در زمینه انرژی باد دارای تجربه ای در تولید برق باد و شبکه برق هستند، با توجه به ویژگی ساختار شبكه برق چین، چگونگی هماهنگ سازی تولید برق باد و عملیات شبكه به برنامه ریزی و طراحی مزارع باد تبدیل شده است. مهمترین مسئله ای است که در عملیات اجتناب ناپذیر است.
I. تاثیر تولید انرژی باد در عملیات شبکه برق در چین
در مناطق غنی از منابع باد در چین، شبکه های برق نسبتا ضعیف هستند. تأثیر تولید برق باد در عملیات شبکه به طور عمده در اعزام شبکه، کیفیت قدرت و امنیت و ثبات شبکه منعکس می شود.
1.1 تأثیر بر اعزام شبکه
مناطق با غنی از منابع انرژی باد دارای جمعیت کم، بار اندک و ساختار شبکه قدرت ضعیف هستند. ورودی انرژی باد باید توزیع جریان برق شبکه را تغییر دهد و تاثیر بیشتری بر ولتاژ گره شبکه برق محلی داشته باشد. انرژی باد خود را یک منبع انرژی غیر قابل کنترل می داند. این که آیا در حالت تولید انرژی و مقدار تولید برق بستگی به شرایط سرعت باد دارد. بی ثباتی و متناوب بودن سرعت باد، نوسانات زیاد و متناوب ظرفیت تولید توربین بادی را تعیین می کند. مزرعه باد جدید معادل با منبع اختلال تصادفی شبکه برق است. این دارای ویژگی های ضد تنظیم است و نیاز به قدرت پشتیبان بیشتر و ظرفیت اصلاح پیک در شبکه را دارد. با توجه به بی ثباتی تولید برق باد، مشکل اعمال نیروی باد افزایش می یابد.
1.2 تأثیر در کیفیت قدرت
نوسانات قدرت خروجی توربین بادی موجب می شود که توربین های بادی در طول عملیات از آشفتگی، بیدار شدن و اثرات سایه رنج رنج ببرند، موجب انحراف ولتاژ، نوسان، سوسو زدن، هارمونیک و ولتاژ پالس های متناوب، به ویژه نوسانات ولتاژ و سوسو می شود کیفیت قدرت شبکه. موتور ناهمزمان در توربین بادی یک دستگاه تحریک مستقل ندارد. ولتاژ در مقابل شبکه وجود ندارد و در صورت اتصال شبکه، یک جریان پرشده 5-6 برابر بیشتر از جریان نامی است که منجر به افت ولتاژ شبکه می شود.
دستگاه های تبدیل فرکانس قدرت به طور گسترده ای در توربین های با سرعت متغیر سرعت تولید هارمونیک ها و interharmonics، هارمونیک ها و interharmonics است که می تواند موجب تحریف شکل موج ولتاژ شود.
1.3 تأثیر امنیت شبکه و ثبات
زمانی که شبکه در ابتدا طراحی و برنامه ریزی شده بود، آن را در نظر نگرفت که توربین های بادی متصل به انتهای شبکه جریان جریان یک طرفه قدرت شبکه توزیع را تغییر دهند که موجب جریان جریان و توزیع جزر و مد می شود ولتاژ شبکه در نزدیکی مزرعه باد به بیش از محدوده ایمنی، و حتی منجر به ولتاژ سقوط کرد. تزریق انرژی باد در مقیاس بزرگ به شبکه به طور ناگزیر بر پایداری گذرا و ثبات فرکانس شبکه تاثیر خواهد گذاشت. جریان اتصال کوتاه بیش از ظرفیت شکستن busbars ایستگاه های نزدیک و سوئیچ ها، که بر امنیت شبکه برق تاثیر می گذارد.
دوم، دلایل عدم تناسب بین تولید انرژی باد و عملیات شبکه
2.1 سرعت تولید برق باد و ساخت شبکه برق یکنواخت نیست
جریان کار اولیه پروژه برق باد نسبتا ساده است، پیشرفت تایید سریع است و دوره ساخت و ساز نسبتا کوتاه است. سیستم دسترسی شبکه نسبتا پیچیده در بررسی پروژه، تعیین برنامه و ساخت پروژه است. شبکه قدرت 220 کیلو وات می تواند توسط تمام استان ها (مناطق مستقل) مورد تأیید قرار گیرد، که همه آنها بیش از 330 کیلوولت است. لازم است برای تصویب به اداره ملی انرژی برای تصویب گزارش شود، و روند تصویب برای شبکه برق پیچیده است. پس از اینکه هر روستا مدارک مورد نیاز برای شهرها، شهرستانها، شهرستانها و استان ها را دریافت می کند، مدت زمان زیادی طول می کشد تا پروژۀ دسترسی به سیستم و ساخت و ساز مزرعه باد پیچیده شود. دوره ساخت و ساز نمی تواند هماهنگ باشد. در چین، دوره ساخت اولین واحد یک مزرعه باد معمولا 6 ماه است. تنها یک سال طول می کشد تا همه مزارع بادی ساخته شوند و دوره ساخت پروژه های برق بیشتر طول می کشد. به ویژه برای ساخت خطوط انتقال، کار هماهنگی دشوار است. . دوره ساخت معقول پروژه انتقال 220 کیلو وات حدود یک سال است و دوره ساخت و ساز قابل قبول پروژه انتقال 750 کیلو وات حدود 2 سال است.
2.2 ظرفیت نزول باد قدرت ناکافی است
از دیدگاه تعادل قدرت، شبکه برق نمی تواند به طور کامل منابع انرژی باد را از بین ببرد. ساختار ذخیره انرژی خوب و تهیه پشتیبان کافی پایه ای برای استفاده کامل از انرژی باد می باشد. قدرت باد ویژگی های تصادفی، متناوب و نوسان سریع دارد و نیاز به یک مقیاس خاص دارد. تنظیم انعطاف پذیری منبع تغذیه برای مطابقت با آن. به عنوان مثال، با توجه به مغناطیس داخلی، ساختار منبع تغذیه شبکه برق یکنواخت است، نسبت نیروگاه های حرارتی 84 درصد از ظرفیت تولید شده در مجموع برق را تشکیل می دهد و واحد های گرمای تامین 40 درصد از نیروگاه های حرارتی ، 64 درصد از بیشترین میزان تولید انرژی برق را تشکیل می دهد. پس از ورود به دوره گرما در زمستان، عمق نهایی از واحدهای زغال سنگ حدود 50 درصد است و عمق زیاد گاز و واحد ذخیره سازی پمپ می تواند به 100 درصد برسد. واحد گرمایشی در همهی ریزهکاریها مشغول به کار نیست. گرچه شبکه برق بهینه شده و ارسال شده است، برای پاسخگویی به تقاضای حرارت، حاشیه بار باقی مانده برای قدرت باد بسیار کوچک است و شبکه برق نمی تواند نیازهای دسترسی کامل به انرژی باد و تعادل قدرت را برآورده سازد سخت است.
