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风电和光伏发电中的关键技术分析
时间:2023-09-17 02:03 所属分类:科技论文 点击次数:
引言
在控制风力发电和光伏发电并网技术的过程中,相关部门应有针对性地控制并网技术,有效关注技术应用的细节,利用适当的细节控制提高并网技术的应用效果,确保并网技术在风力发电和光伏发电中的应用质量。
1风力发电原理
风力发电的原理相对简单,主要是通过风力驱动风车叶片运行,在增速器的帮助下可以进一步提高叶片转速。风力发电设备由风车叶片和发电机组成。在风力作用下,螺旋风力发电机叶片旋转过程提供驱动力,将动能转化为机械能。风力发电机主要由偏航、液压、制动、控制系统和齿轮箱组成。在发电过程中,齿轮箱与齿轮的有效配合可以提高发电机的运行速度,使实际发电功率处于较高水平,有效保证输出功率的稳定性。偏航系统最大的作用是根据风向的变化灵敏地调节风轮的扫地面,确保扫地面始终与风向垂直,提高资源利用率。风机和叶片可以围绕根部中心运行,从而增强风力发电系统对不同风况的适应性。发电系统停机时,阻尼增大,方便发电机停机。停机期间,液压与制动系统联动运行。对于风力发电,控制系统是实现自动运行的关键,控制系统可以准确控制各系统模块的运行,使发电机在相对稳定的电压和频率下运行,促进发电系统的自动并网和脱网,监控系统的运行过程,及时发现异常情况,快速发出预警信号,提高风力发电系统的故障处理效率,减少损失。
2.风电和光伏发电中的关键技术分析
2.1分布式系统并网技术
分布式系统并网是将光伏发电的功率直接分配到功率负荷上,如果功率产能过剩或不足,则连接到大电网进行调整。整个过程与大电网保持双重交换。分布式光伏发电主要由太阳能电池组件、保护设备、电源电路、逆变器和电源插座组成。太阳能组件作为光伏发电系统的关键组件,具有将太阳能转化为电能的功能。逆变器是将直流电源转换为交流电源的装置。由于太阳能组件产生的能量被分类为直流电源,特定运行中的大部分负荷为交流负荷,因此该设备需要将直流电源转换为交流电流进行负荷运行,并可以并网使用。
2.2设计新型配电系统
在正式使用风力发电和光伏发电并网技术的过程中,有关部门应根据发电技术的具体特点,为该技术安装适当的配电系统。具体来说,针对风力发电和光伏发电并网技术的应用趋势,要想提高该技术手段的使用效果,项目工作人员应合理探索区域环境,及时发现不同区域内部环境带来的安全隐患,通过有效解决各种安全隐患,及时提高并网技术应用的科学性,确保该技术的应用质量和范围。技术人员在设计新配电系统时,应科学判断并网方式和容量,根据对数据信息的适当控制,有效解决信息数据的应用问题,提高配电系统的应用设计效果。在控制新配电系统的过程中,技术人员应及时明确配电系统中需要控制的多个因素,有针对性地控制各种因素,及时发现各种问题和解决方案,提高风力发电和光伏发电并网技术的整体应用质量。此外,为了有效提高风力发电和光伏发电并网技术的使用效果,相关部门应适当发现并网技术的使用状态,巩固该技术的应用基础,确保新配电系统的使用效果。值得一提的是,在目前的发电并网技术中,技术人员应及时审查风力发电和光伏发电的具体情况,及时掌握两种发电技术的应用优势和实际特点,及时提高配电系统应用的针对性。
2.3并网逆变器
并网逆变器是一种特殊的逆变器,不仅可以将直流转换为交流,还可以保证输出的交流电流在相位和频率上与电力系统同步。并网逆变器的AC输出通常为60Hz或50Hz。电力变压器的基本结构包括工频变压器、新型高频变压器和无变压器的变压器。该系统的数据通常包括输出电压、额定输出功率、加州能源协会(CEC)加权效率、峰值效率、峰值功率跟踪电压、启动电压、最大输出电流、最大输入电流和国际保护水平认证等。该系统包括滤波电路、控制逻辑、逆变桥等。为了便于监控并网状态下的太阳能光伏发电,应在配电箱中安装监控系统。为了有效提高并网逆变器的运行安全性,应进行系统保护。
2.4加强规划指导,全面推进风电光伏发电开发建设
首先,要科学统筹制定各地区各类电源开发规模和风景合理利用率目标,同步规划和推进风景项目建设、调节能力建设和送出项目建设,加强风景项目土地、水保、生态协调;同时,加快沙戈荒大型风景基地项目建设,积极推进黄河上游、新疆维吾尔自治区等多能互补清洁能源基地建设。其次,结合光伏产业链供需,有序安排光伏项目投产时间。三是统筹推进“源网负荷储存”各环节建设、煤电建设、风景项目建设和配套电网项目建设,形成有利于风电和光伏发电发展的动态调整机制。此外,率先在西北建设新型电力系统,为全国建设新型电力系统、服务碳达峰碳中和目标贡献经验。
2.5风景互补发电系统系统
该系统利用风能与太阳能之间的互补性,将太阳能和风力发电机产生的电能储存在电池组中。在调整电能峰值时,逆变器以输电线路为载体,将蓄电池组储存的电能供应到负载处。昼夜互补,日夜太阳能发电,夜风能发电;季节互补,根据季节和季风环境的阳光、风向、风力完成互补调整。中国成功开发了模拟风力、光伏、互补发电系统等相关软件,基于模拟模拟状态处理实际问题,适用于道路照明、通信、电站等领域。
2.6太阳能储能装置
太阳能电池是太阳能光伏系统的能量储存,利用太阳能发电与供电需求之间的平衡来稳定和持续供电。当太阳能发电容量大于电力需求时,太阳能电池板可以为电池提供足够的电力。当电力供应需求大于太阳能发电时,太阳能电池板将电力输送到负荷,而电池则为负荷提供备用电力。目前,胶体电池和铅酸电池因其良好的环保性能和较低的维护需求而受到人们的青睐。
2.7风电发电机组智能控制
控制发电机组的困难主要包括风向、风速的随机性和不确定性、气体的流动性和可压缩性。智能控制系统将充分调整风力发电中的固定桨距失速和空气动力技术。当电场风速超过额定转速时,叶片通过系统控制自动进入失速控制状态,确保功率在允许范围内。变桨距控制采用空气动力学的基本机制,根据实际风速准确调整叶片距离等指标,实现空气动力扭矩的有效控制,保证风电系统的运行可靠性。在变速风力发电控制技术的应用过程中,应确保叶尖比结果处于最佳状态,提高风力资源的利用效率。
2.8定速风力发电技术
定速风力发电技术是一种利用“双速感应发电机”生产电力的风力发电技术。基于定速风力发电技术,在风力发电系统运行过程中,相关人员可在低风速区域应用小功率低速感应发电机,在高风速区域应用大功率高速感应发电机。当发电系统所处区域的风速超过额定限度时,可以通过“叶片失速”原理控制风能,调整风能使用系数,灵活控制风能消耗。但在实际运行中,定速风力发电系统中风能使用系数的最大值会产生偏差,影响风能的实际利用率。因此,相关企业应保持风扇低效运行。