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风电是怎么进入电网的?

发布日期:2023-06-21    点击次数:189

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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