Die Auswirkungen der neuen netzgekoppelten Energieerzeugung auf die Netzstromversorgung

Die Auswirkungen der neuen netzgekoppelten Energieerzeugung auf die Netzstromversorgung

Basierend auf neuen Technologien nutzt und fördert unser System erneuerbare Energiequellen wie Kernenergie, Windenergie, Solarenergie, Meeresenergie, Wasserstoffenergie, Biomasseenergie, Geothermie und mehr. Diese unkonventionellen Energiequellen werden allgemein als neue Energiequellen bezeichnet und unterscheiden sich von traditionellen Energiequellen. Im Vergleich zu fossilen Brennstoffen bietet neue Energie zwei wesentliche Vorteile. Erstens verursacht es weniger Schadstoffe und verfügt über große Reserven. Zweitens sind neue Energiequellen erneuerbar und recycelbar. Im 21. Jahrhundert hat die weit verbreitete Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu Umweltverschmutzung, Energieverknappung und Klimawandel geführt und die Entwicklung und den Fortschritt der menschlichen Gesellschaft vor große Herausforderungen gestellt. Allerdings erleben erneuerbare Energien und neue Energien derzeit ein rasantes Wachstum und sind auf dem besten Weg, zum strategischen Schwerpunkt der gesellschaftlichen Entwicklung und zu einem Schlüsselakteur im künftigen Weltenergiesystem zu werden.

Für China liegt einer der wesentlichen Aspekte der künftigen Entwicklung in der Beherrschung neuer Energietechnologien. Aufgrund der relativ späten technologischen Forschung und bestimmter Einschränkungen im Bereich der neuen Energieerzeugung steht China derzeit jedoch vor der Herausforderung, Stabilität bei der Nutzung neuer Energien zu erreichen. Insbesondere gibt es Probleme mit starken Schwankungen, Volatilität und Unvorhersehbarkeit bei der Erzeugung neuer Energien. Die Steuerung der Stromerzeugung aus neuen Energiequellen stellt erhebliche technologische Schwierigkeiten dar. Darüber hinaus reicht die vorhandene Netzkapazität nach wie vor nicht aus, um eine groß angelegte Integration der neuen Energieerzeugung zu ermöglichen. Diese Herausforderungen lassen sich wie folgt zusammenfassen:

(1) Die Auswirkungen von Volatilität und intermittierender Stromerzeugung

Bei der Windenergieerzeugung wird die Ausgangsleistung einer Windkraftanlage direkt von der Windgeschwindigkeit beeinflusst. Da die Energie des Windes proportional zur Potenz der Windgeschwindigkeit ist, unterliegt die Ausgangsleistung der Turbine aufgrund der inhärenten Instabilität der natürlichen Windgeschwindigkeiten erheblichen Schwankungen. Die künstliche Steuerung der Windenergie ist eine Herausforderung und führt zu großen Schwankungen in der Ausgangsleistung der Turbinen.

In ähnlicher Weise ist bei der Stromerzeugung durch Photovoltaik (PV) die Ausgangsleistung einer PV-Anlage an die Intensität des Lichts gekoppelt, wodurch sie sehr anfällig für Wetterbedingungen und Temperaturschwankungen ist. Diese Volatilität bei der Solarenergieerzeugung ähnelt der der Windkraft. Die Integration großer Mengen Wind- und Solarenergie in herkömmliche Stromnetze kann zu erheblichen Stromspitzen führen, die zu Netzfrequenzabweichungen, Spannungsschwankungen und Flackern führen. Wenn beispielsweise die Spannung in einem Windpark abfällt, kann es bei Windkraftanlagen ohne Niederspannungs-Überbrückungsfähigkeit zu vorübergehenden Fehlern kommen.

Um diese Probleme zu mildern, ist es von entscheidender Bedeutung, dass neue, in das Netz integrierte Energieanlagen über eine bestimmte netzgekoppelte technische Leistung verfügen. Darüber hinaus muss das Netz über eine ausreichende Kapazität für den Spitzenausgleich und die Leistungsaufnahme verfügen. Wirkleistungsanpassung und dynamische Blindleistungsanpassung sind unverzichtbare Merkmale neuer Energieerzeugungssysteme. Darüber hinaus sind Windparks und Photovoltaikkraftwerke anfällig für Blindleistungsverluste, was die Einbeziehung von Blindleistungskompensationsfunktionen in die Konfiguration neuer Energieerzeugungssysteme erforderlich macht.

(2) Einfluss von Harmonischen

Im neuen Energieerzeugungssystem gibt es zwei Hauptmethoden, um Oberschwingungen in das Stromnetz zu bringen. Am Beispiel einer Windkraftanlage ist es so, dass das mit dem Windkraftgenerator ausgestattete leistungselektronische Gerät selbst Oberschwingungsprobleme mit sich bringt. Bei einer Windkraftanlage mit konstanter Drehzahl, die direkt an das Netz angeschlossen ist, wird durch die Verbindung des leistungselektronischen Geräts mit dem Netz während der Sanftanlaufphase eine gewisse Menge an Oberschwingungen erzeugt. Die Windkraftanlage mit variabler Drehzahl ist über das Gleichrichtungs- und Wechselrichtergerät mit dem Netz verbunden. Wenn die Schaltfrequenz des leistungselektronischen Geräts gerade im Bereich der Oberschwingungserzeugung liegt, führt dies zu einem ernsthaften Oberschwingungsproblem. das andere ist die Windenergieerzeugung. Der parallele Kompensationskondensator der Maschine kann mit der Netzreaktanz in Resonanz geraten. Um die Blindleistung auszugleichen, muss die Windenergieanlage mit einer parallelen Kompensationseinrichtung ausgestattet sein. Aufgrund der ständigen Änderungen der Oberwellen und der Komplexität des Stromnetzes kann es jedoch unter bestimmten Bedingungen zu Oberwellenverstärkungen oder sogar Systemresonanzen kommen .

Daher sollte im Windpark eine einzelne Windkraftanlage mit variabler oder konstanter Drehzahl so weit wie möglich vermieden werden. Dies führt lokal zu übermäßigen Oberschwingungsspannungen und es sollten verschiedene Arten von Lüfter-Hybridkonfigurationen verwendet werden. Zweitens sollte das Stromnetz das Filtergerät ordnungsgemäß konfigurieren, um den Oberschwingungsgehalt im Stromnetz zu reduzieren, und bei der Unterdrückung das dynamische oder statische Blindleistungskompensationsgerät verwendenHarmonische.

(3) Der Einfluss isolierter Netzwerke

Wenn das große Stromnetz an Druck verliert, liefern die netzgekoppelten Windkraft- und Photovoltaik-Stromerzeuger weiterhin Strom an einen bestimmten Teil des Stromnetzes und stellen eine Verbindung mit der lokalen Last her, um einen neuen Gleichgewichtszustand von Angebot und Nachfrage zu erreichen , wodurch ein isolierter Netzwerkbetrieb entsteht. Zu diesem Zeitpunkt werden Spannung und Frequenz im isolierten Netz nicht vom großen Stromnetz gesteuert und die Anpassungsunterstützung des großen Stromnetzes wird nicht erhalten. Wenn sich die Last auf der Lastseite oder die Ausgangsleistung auf der Stromerzeugungsseite ändert, kommt es zu einem Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage des isolierten Netzwerks, was zu einem isolierten Netzwerk führt. Spannung und Frequenz unterliegen Schwankungen. Wenn der Schwankungsbereich den zulässigen Sicherheitsbereich überschreitet, wird die Sicherheit der Ausrüstung ernsthaft beeinträchtigt. Wenn die Versorgung größer als nötig ist, können Spannung und Frequenz den zulässigen Bereich überschreiten und zu Schäden an der Ausrüstung des Benutzers führen. Wenn der Vorrat geringer als nötig ist, wird der Wandler wird überlastet und der Wechselrichter kann durchbrennen. Daher muss vor der Einbindung der neuen Energie in das Stromnetz die Stromverteilung streng geprüft und auditiert werden. Für die Windkraftanlage und die Photovoltaik-Stromerzeugungsanlage ist die Leistungsvorhersagefunktion eine der notwendigen Zugangsbedingungen.

(4) Einfluss uneinheitlicher netzgebundener Standards

Die Verteilung neuer Energie ist breiter, aber die Verteilung ist nicht gleichmäßig. Für unser Land ist es schwierig, ein relativ einheitliches Netz neuer Energieerzeugungsnetze zu erreichen. Nach dem aktuellen Stand der technischen Entwicklung in China können nur die technischen Standards großer netzgekoppelter Systeme vereinheitlicht werden, ihre Erkennungstechnologie ist jedoch nicht einheitlich und es gibt bestimmte Mängel bei der Systemprüfung. Daher sollte die Systemzertifizierung weiter verbessert werden.

Zum jetzigen Zeitpunkt mangelt es China an Fachwissen, um die Hauptgründe für die Zerstörung der Stabilität des Stromversorgungssystems und die Verringerung der Stromqualität bei der Integration großer und mittlerer neuer Energiequellen zu analysieren. Sogar die Faktoren, die sich auf die Netzverteilung und den Netzbetrieb auswirken, lassen sich nicht nachvollziehbar identifizieren. Darüber hinaus werden die Probleme der Netzempfangstechnologie noch erforscht und untersucht. Derzeit gibt es keine wirklich einheitliche Schlussfolgerung. Es ist immer noch schwierig, die Erkennung des Zugangssystems in China abzuschließen. Beispielsweise müssen wir die Erkennung von Wechselrichtern und Steuerungen ständig verbessern. Obwohl wir die Erkennungstechnologie von Übertragungs- und Verteilungsgeräten sowie Zwei-Wege-Messgeräten ständig weiterentwickeln und erforschen, besteht im Vergleich zur Technologie einiger entwickelter Länder im Westen immer noch eine große Lücke in Chinas Technologie.

Zukünftig zu ergreifende Gegenmaßnahmen

Aus der Perspektive der Auswirkungen neuer netzgekoppelter Energien auf die Stromqualität der Stromnetze in China werden die Forschung und Entwicklung der netzgekoppelten Technologie Chinas in vier Aspekten der Gleichstromübertragungstechnologie, des netzgekoppelten Modus, der intelligenten Steuerungstechnologie und der Planungstechnologie untersucht wird gebraucht. Machen Sie größere Anstrengungen und Verbesserungen, spielen Sie eine tragende Rolle bei erneuerbaren Energien im netzgekoppelten Modus und führen Sie einen effektiven Betrieb und eine effektive Technologiesteuerung durch. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der immer weiter verbreiteten Informationstechnologie und der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie wird die künstliche Steuerung eines Tages durch eine intelligente Steuerung ersetzt. Um das technische Niveau der Netzsicherheit wirksam zu verbessern, ist der Einsatz intelligenter Steuerungstechnik erforderlich; In der Übertragungstechnik muss die Forschung und Entwicklung der Gleichstromübertragungstechnik und der Großenergiespeichertechnik kontinuierlich gestärkt und verbessert werden, dann wird das Netz betrieben. Die Zuverlässigkeit und Stabilität des Systems wird durch die Gleichstromübertragungstechnologie demonstriert, die bei Netzanbindung durch groß angelegte Energiespeichertechnologie den Schaden für das Netz verringert. Gleichzeitig wird bei der Durchführung interplanmäßiger Arbeiten in Gebieten, in denen es relativ wenig neue Energie gibt oder in denen mehr neue Energie vorhanden ist, die Planungstechnologie auch bei der Arbeit weit verbreitet sein, und das entsprechende technische Niveau wird ebenfalls steigen.

Zusammenfassung: Aufgrund der neuen Energiemerkmale und des niedrigen Technologieniveaus in China in dieser Phase hat die neue Energienetzanbindung in der aktuellen Phase einige negative Auswirkungen auf die Stromnetzanwendung in China, was den sicheren und stabilen Betrieb gefährdet Energiesystem weitgehend. . (Hinweis: Nach den Erfahrungen entwickelter Länder in Europa wird der stabile Betrieb des Stroms beeinträchtigt, wenn die Stromerzeugung aus Photovoltaik und Windstrom 6 % der gesamten Stromnetzleistung übersteigtDaher werden angesichts dieser Situation relevante Mitarbeiter und relevante Regierungsabteilungen relevante Technologien und Standards verbessern, um sicherzustellen, dass die Entwicklung des chinesischen Energiesystems effektiv gefördert und gleichzeitig beseitigt wird negative Auswirkungen neuer Energienetze auf das Stromnetz des chinesischen Stromnetzes und letztendlich den Menschen Sicherheit und Stabilität bieten. Die Energieressourcen stellen die normalen Produktions- und Lebensbedürfnisse der Menschen sicher, verbessern und verbessern die Lebensqualität der Menschen.

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