تأثير توليد طاقة الرياح على تشغيل شبكة الكهرباء والتدابير المضادة
في السنوات الأخيرة ، مع النقص المتزايد في الطاقة البترولية العالمية وتحذيرات الطاقة النووية الناجمة عن الزلزال في اليابان ، أصبح اتجاه عام لتسريع تطوير صناعة آمنة للطاقة النظيفة بما في ذلك طاقة الرياح. يلزم توصيل توليد طاقة الرياح على نطاق واسع بالشبكة. على الرغم من أن الدول الأجنبية لطاقة الرياح قد اكتسبت بعض الخبرة في مجال توليد طاقة الرياح وشبكات الطاقة ، بسبب خصوصية بنية شبكة الطاقة في الصين ، فإن كيفية تنسيق تطوير توليد طاقة الرياح وتشغيل الشبكة أصبح تخطيطًا وتصميم مزارع الرياح. القضية الأهم التي لا يمكن تجنبها في العملية.
I. تأثير توليد طاقة الرياح على تشغيل شبكة الطاقة في الصين
في المناطق الغنية بموارد الرياح في الصين ، تكون شبكات الطاقة ضعيفة نسبيًا. وينعكس تأثير توليد طاقة الرياح على تشغيل الشبكة بشكل رئيسي في توزيع الشبكات وجودة الطاقة وأمن الشبكة والاستقرار.
1.1 التأثير على إرسال الشبكة
تتميز المناطق الغنية بموارد الطاقة الريحية بالتنوع السكاني ، والحمل الصغير ، وهيكل شبكة الطاقة الضعيف. يجب أن تغير مدخلات طاقة الرياح توزيع تدفق الطاقة لشبكة الطاقة ، وسيكون لها تأثير أكبر على الجهد العقدي لشبكة الطاقة المحلية. طاقة الرياح نفسها هي مصدر طاقة لا يمكن التحكم فيه. يعتمد ما إذا كان في حالة توليد الطاقة وكمية الكهرباء المولدة على حالة سرعة الرياح. إن عدم استقرار سرعة الرياح وتقطيعها يحددان التقلبات الكبيرة والتقطيع لسعة توليد التوربينات الهوائية. مزرعة الرياح الأخيرة تعادل مصدر الاضطراب العشوائي لشبكة الطاقة. لديها خصائص مضادة للتنظيم ، وتتطلب طاقة احتياطية أكبر وقدرة حلاقة الذروة على جانب الشبكة. بسبب عدم استقرار توليد طاقة الرياح ، تزداد صعوبة إرسال طاقة الرياح.
1.2 التأثير على جودة الطاقة
إن تذبذب طاقة خرج التوربين الريحي يجعل توربينات الرياح تعاني من اضطرابات الاضطراب والظلال والبرج أثناء التشغيل ، مما يسبب انحرافًا في الجهد ، وتقلبًا ، وميضًا ، وتوافقيات ، ونبضًا دوريًا ، خاصةً أن تقلبات الجهد والوميض لها تأثيرًا خطيرًا على جودة الطاقة الشبكة. لا يحتوي المحرك غير المتزامن في توربينات الرياح على جهاز إثارة مستقل. لا يوجد جهد كهربائي في الجزء الأمامي من الشبكة ، ويصاحبه تيار تدفق يبلغ 5-6 مرات أعلى من التيار المقنن عند توصيل الشبكة ، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في جهد الشبكة.
إن أجهزة تحويل الترددات الإلكترونية الكهربائية المستخدمة على نطاق واسع في توربينات الرياح ذات السرعة المتغيرة تولد التوافقيات والتناظر المتناسق ، التوافقيات والتفاعلات التي يمكن أن تسبب تشوهًا في شكل موجة الجهد.
1.3 التأثير على أمن الشبكة واستقرارها
عندما تم تصميم الشبكة وتخطيطها في الأصل ، لم تأخذ في الاعتبار أن توربينات الرياح المتصلة بنهاية الشبكة ستغير التدفق الأحادي الاتجاه لقوة شبكة التوزيع ، مما سيؤدي إلى تغيير تدفق تيار المد والجزر ، الجهد الشبكة بالقرب من مزرعة الرياح لتتجاوز نطاق السلامة ، وحتى يؤدي إلى انهيار التيار الكهربائي. سوف يؤثر حقن طاقة الرياح على نطاق واسع في الشبكة حتمًا على الاستقرار المؤقت واستقرار التردد في الشبكة. يتجاوز تيار الدائرة القصيرة قدرة الانغلاق على قضبان التوصيل والمحولات الفرعية القريبة ، مما يؤثر على سلامة شبكة الطاقة.
الثانية ، وأسباب عدم الاتساق بين توليد طاقة الرياح وتشغيل الشبكة
2.1 إن وتيرة توليد طاقة الرياح وإنشاء شبكة الطاقة ليست موحدة
تدفق العمل الأولي لمشروع طاقة الرياح بسيط نسبيا ، والتقدم في الموافقة سريع ، وفترة البناء قصيرة نسبيا. نظام الوصول إلى الشبكة معقدة نسبياً في استعراض المشروع ، وتحديد البرنامج وبناء المشروع. يمكن الموافقة على شبكة الكهرباء 220 كيلو فولت من قبل جميع المقاطعات (المناطق ذاتية الحكم) ، وكلها فوق 330 كيلو فولت. يجب إبلاغ الإدارة الوطنية للطاقة بالموافقة عليها ، كما أن إجراء الموافقة على شبكة الطاقة أمر معقد. بعد أن تحصل كل قرية على وثائق داعمة للبلدات والمقاطعات والمدن والمحافظات ، سيستغرق الأمر وقتًا طويلاً ، مما يجعل من الصعب إكمال مشروع نظام الوصول وبناء مزرعة الرياح. لا يمكن مطابقة فترة البناء. في الصين ، تكون فترة بناء الوحدة الأولى من مزرعة الرياح عادةً 6 أشهر. يستغرق الأمر سنة واحدة فقط لبناء جميع مزارع الرياح ، وفترة البناء لمشروع شبكة الطاقة أطول بكثير. خاصة بالنسبة لبناء خطوط النقل ، من الصعب تنسيق العمل. . تبلغ فترة البناء المعقولة لمشروع نقل 220kV حوالي عام ، وتبلغ فترة البناء المعقولة لمشروع نقل 750kV حوالي عامين.
2.2 طاقة ذروة طاقة الرياح غير كافية
من منظور توازن الطاقة ، لا تستطيع شبكة الطاقة القضاء على موارد طاقة الرياح بشكل كامل. إن الهيكل الجيد لإمدادات الطاقة والنسخ الاحتياطي الكافي هي أساس الاستخدام الكامل للطاقة الريحية. تتميز طاقة الرياح بخصائص العشوائية والتقطعية والتقلب السريع ، وتحتاج إلى نطاق معين. تعديل مرن لمصدر الطاقة لمطابقته. مع أخذ منغوليا الداخلية كمثال ، هيكل الطاقة لشبكة الطاقة هو واحد ، فإن نسبة وحدات الطاقة الحرارية تمثل 84٪ من إجمالي القدرة المركبة لتوليد الطاقة ، وتمثل وحدات الإمداد الحراري 40٪ من وحدات الطاقة الحرارية ، وهو ما يمثل 64 ٪ من أعلى حمولة توليد الطاقة لشبكة الطاقة. بعد دخول فترة التسخين في فصل الشتاء ، يبلغ عمق ذروة الوحدات التي تعمل بالفحم حوالي 50٪ ، ويمكن أن يصل عمق ذروة الغاز ووحدات التخزين التي يتم ضخها إلى 100٪. وحدة التسخين لا تشارك في حلق الذروة على الإطلاق. على الرغم من أن شبكة الطاقة قد تم تحسينها وإرسالها ، من أجل تلبية طلب التدفئة ، فإن هامش الحمولة المتبقي من طاقة الرياح صغير جدًا ، ولا يمكن لشبكة الطاقة تلبية متطلبات الوصول الكامل إلى طاقة الرياح ، وتوازن الطاقة صعب.
