风电是怎么进入电网的?
大风车吱呀吱哟哟地转
源源不断地将风变为电
它们就是风力发电机
那么
它们是如何将风变成电的?
风电进入电网
拢共有几步?
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01风→电1831年
英国物理学家法拉第发现
导体在磁场中切割磁力线
内部会产生电势差
这时将导体接入到回路中
就会产生感应电流
这就是电磁感应
人们据此
发明了发电机
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图为电磁感应原理示意图
聪明的小伙伴就想
既然风车不停地转动
可不可以带动发电机发电呢
答案是显而易见的
风吹过时带动风机旋转
风机带动发电机转子
在定子中旋转
切割磁力线
使发电机发电
将机械能转化为电能
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由此可见
风是发电的关键
风电场大多建在风大的地方
在我国西北地区
和东南沿海一带
风能资源充沛
部分地区流行着这样一个说法
“一年刮两次
一次刮半年”
真是发电的好地方啊
随着“驭风”能力的增强
人们发现
海上风能资源
远大于陆地
风速大且均匀稳定
由此
海上风力发电
逐渐驶入“快车道”
02驭风电是有了
但是要让家家户户用上风电
不是一件简单的事
风向变化复杂
风力时大时小
就像三岁孩童的心情
不可捉摸
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提升风机高度
增大叶片直径
减轻叶片重量
甚至让风轮追着风的方向转
……
经过一系列技术攻关
现在终于实现
即使风很小
只要达到3米/秒
风机就可以发电
也就是说
令树叶微微摆动的风
就可以让风机工作
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图为全功率变流器工作原理示意图
然而
风忽大忽小
发出的电流
变来变去
并非我们日常用的
频率50赫兹的交流电
这就需要用到变流器
变流器的作用就像
自来水管道一样
为风电提供标准化接口
将不稳定的交流电
转换为直流电
再逆变成
稳定的交流电
03电→网变流器转换出的电
电压是690伏
接入到我国输电线路
还需要
经升压变压器
一般先升压至35千伏
通过集电线路接入35千伏母线
再升压至110千伏或者220千伏
并入电网
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图为风电场示意图
风电接入会对电网形成冲击
因为风的随机性
会使得
发出的电非常不稳定
就像管道中的水流
时大时小
这样的电
并入电力系统“主管道”后
会对电网产生不利影响
如降低电压质量等
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我国持续加强科技创新
提高电网可靠性
用技术手段让“不可捉摸”的风电
变得“温顺”可控
04调风电不像水可以大规模储存
风发出的每一度电
都要用出去
否则就可能白白浪费
调度风电
对电力人是一个挑战
调度人员控制电网运行方式
将风电送到需要的地方
遇到大风天气
风电增多时
就调整电网运行方式
让火电等电厂少发电
优先使用风电
反之
风小无电时
再让火电等电厂多发电
这就是“风风火火”
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另外
还可以让
风电和光伏发电“合作”
当风小电少的时候
让光伏发电顶上
这就是“风风光光”
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建设储能电站
也是个不错的选择
这种大型“充电宝”
能将风电暂存起来
等用电高峰时再将电送出去
这就是“风储一体”
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