新能源与电网

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1、新能源与电网知识手册国网甘肃省电力公司二O四年一月目录第一部分 新能源知识 1（一）新能源基础知识 1（二）风力发电 3（三）太阳能发电 7（四）分布式电源发电 11第二部分 电网知识 13第三部分 新能源并网知识 16（一）新能源集中并网流程及规定 16（二）分布式光伏电站并网流程及规定 22第一部分 新能源知识（一）新能源基础知识1、什么叫能源？能源就是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源，是 人类活动的物质基础。2、什么叫新能源？新能源又称作非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。 指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地 热能、风能、海洋能、生物质能等。3

2、、什么叫一次能源和二次能源？一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和 资源，包括原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风 力、波浪能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等；二次能源指 由一次能源经过加工转换以后得到的物质产品，如电力、蒸汽、煤气、 汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等。4、什么叫可再生能源和非可再生能源？ 一次能源可以进一步分为可再生能源和非可再生能源，可再生 能源指在自然界可以循环再生、不会随着转化或使用而日益减少的能 源，主要包括太阳能、水力、风力、生物质、波浪能、潮汐能、海洋 温差能等；非可再生能源指不能再生的，用掉一点便少一点的

3、能源， 主要包括原煤、原油、天然气、油页岩、核能等。5、为什么说发展新能源具有重大的战略意义？我国以化石能源为主的能源生产和消费结构将导致能源供应不 可持续、大气环境污染严重、二氧化碳排放居高不下。化石能源储量 有限且随着消耗而日益减少，新能源将成为人类社会未来能源的基 石，是化石能源的替代能源，污染物排放很少，清洁干净，因此积极 发展新能源具有重大的战略意义。6、甘肃省目前主要用于发电的新能源有哪些？主要有风力发电、太阳能发电、生物质能发电。7、目前国家对风力发电、太阳能发电出台了哪些管理办法和规 定？风电开发建设管理暂行办法、光伏电站项目管理暂行办法、 分布式光伏发电项目管理暂行办法、风电

4、场接入系统技术规定 GB/T 19963-2011、光伏发电站接入电力系统技术规定GB/T19964-2012等。8、为什么新能源的发展需要坚强电网的支持？我国新能源资源与负荷中心呈逆向分布，这一基本国情决定了我 国必须建立大容量、远距离的能源输送通道，在全国范围内实现清洁 能源的配置和消纳，因此新能源的发展离不开坚强电网作为电力高速 通道的支持。9、甘肃新能源大规模发展面临的主要问题是？一是新能源发电出力难以全额就地消纳；二是通道送出能力有限；三是电网运行困难，如电力系统调峰能力不足等。（二）风力发电1、什么叫风能？风能的主要特性参数有哪些？风是环绕地球大气层中的空气流动，流动的空气所具有的

5、能量， 就是风所具有的动能，称为风能。风能的主要特性参数有：风能密度、 风速、风级、风向、风频。2、风能是如何形成的？风能是太阳辐射造成地球各部分受热不均匀，引起各地温差和气 压不同，导致空气运动而产生的能量。3、风能的优缺点各是什么？优点是：取之不尽、用之不竭；就地可取、无需运输；无环境污 染。缺点是：能量密度低，能量稳定性差。4、风能可以转化为哪些形式的能量？风能具有随机性，是一种过程性能源，不能直接储存，可转化成 机械能、电能、热能，实现提水灌溉、发电、供热、风帆助航等功能。5、风能是怎样转换为电能的？风能通过风力发电机组转换为电能。风力发电机组是将风能转换 为电能的机械、电气及其控制设

6、备的组合，通常包括风轮、发电机、 变速器及有关控制器等。风轮将风能转换为机械能，发电机将机械能 转换为电能。6、什么叫风电场？主要由哪几部分组成？由一批风力发电机组或风力发电机群组成的电站称为风电场。风 电场场内主要有风机、箱式变压器、集电线路、升压变电站四大部分。7、目前风力发电机的类型有哪些？风力发电机主要分为异步型风力发电机和同步型风力发电机，其 中异步型风力发电机又分为鼠笼型异步发电机、双馈异步发电机；同 步型风力发电机又分为永磁同步发电机、电励磁同步发电机。8、什么叫风力机的最低工作风速与最高工作风速？风力机启动时，需要具有一个最低风速才能启动，称为最低工作 风速。风力机的最高风速是

7、基于塔架安全和风轮强度的考虑来确定 的，这个风速称为最高工作风速，当超过这一风速时，风力机应立即 停车。9、什么叫风力发电机的切入风速、切出风速？ 切入风速指风力发电机组开始并网发电的最低风速；切出风速指 风力发电机组并网发电的最大风速，超过此风速机组将切出电网。10、什么叫风力发电机的额定风速？ 风力发电机达到额定功率输出时的最小风速称为额定风速。11、为什么风电具有随机性与波动性？ 风能的发电能力几乎完全由风的大小、强弱所决定，因此风电同 风能一样，具有波动性与随机性。12、什么叫风力发电机组的额定功率？ 风力发电机组的额定功率是指在正常工作条件下，风力发电机组 的设计要达到的最大连续输出

8、功率。13、风力发电机组的输出功率主要受哪些因素影响？ 风力发电机组的输出功率主要取决于风速，气压、气温和气流扰 动等因素也会显著地影响其功率输出。14、什么是风力发电机的欠功率状态？ 指风力发电机并入电网后，由于风速低于额定风速，发电机在额 定功率以下的低功率状态运行。在实际运行中，风力发电机绝大多数 时间是欠功率状态运行。15、风电场的装机容量是如何计算的？ 风电场所有风力发电机组额定功率的总和称为风电场的装机容 量。16、风电场运行方式有几种？什么叫风电并网运行方式？ 风电场通常有独立运行和并网运行两种运行方式，风电场与电网 连接，向电网输送电能的方式称为并网运行方式。17、什么叫风电场

9、的年均等效利用小时数？ 风电场的多年平均发电量与风电场装机容量的比值，单位小时。18、风电场并网对电力系统有哪些影响？ 风电场并网主要引起电压波动、闪变和谐波，大规模风电的并网 还会引起系统调峰调频、稳定性降低及无功调节困难等问题。19、大规模风电并网为什么会对电力系统稳定产生影响？ 这是由于风能的特性决定的，主要是风能的随机性和间歇性使风 电出力多变和瞬间冲击，影响电网的电压稳定性及频率稳定性。20、什么是风电的反调峰特性？由于风能的不确定性，风电场功率特性与负荷特性差别较大，在 高峰负荷时可能无风可发，而在低谷负荷时又可能来风需要满发，增 加电网调峰难度，风电场的这种“削谷填峰”特性，即称

10、为风电的反 调峰特性。21、风电的反调峰特性对系统运行产生什么样的影响？ 风电的反调峰特性会使系统峰谷差进一步加大，随着风电的大规 模发展，占全网的装机比重增加，电网需要留有更多的备用电源和调 峰容量，使电网调峰难度增加，运行的经济性降低。22、什么叫风电机组风电场的低电压穿越能力(LVRT)?当电力系统事故或扰动引起并网点电压跌落时，在一定的电压跌 落范围和时间间隔内，风电机组/风电场能够保证不脱网连续运行的 能力。低电压穿越能力越强对维持系统稳定运行越有利。23、目前风电场低电压穿越能力是怎么要求的?根据风电场接入电力系统技术规定 (GB/T 19963-2011)最新 要求，风电场并网点

11、电压跌至 20标称电压时，风电场内的风电机 组应保证不脱网连续运行625ms；风电场并网点电压在发生跌落后2s 内能够恢复到标称电压的 90时，风电场内的风电机组应保证不脱 网连续运行。sdgmpl:壮时间(s)1.21.11电网故障引起电压跌落24、风电场为什么需要配置动态无功补偿装置？主要因为风电场出力受风资源影响，具有很大的不确定性，为抑 制风电场出力波动而造成的电网电压波动，降低电网运行安全隐患， 风电场需要装设一定容量的动态无功补偿装置。25、为什么要限制风电场有功功率变化？主要是限制风电场并网和风速增长过程中风电场有功功率变化， 防止因风电场有功功率快速变化而引起的电网潮流、电压急

12、剧波动， 是电网安全运行的要求。26、风电场并网试验检测主要包括哪些内容？主要包括：有功/无功控制能力测试；电能质量测试，包括电压 变动、闪变与谐波；风电场低电压穿越能力的测试。(三) 太阳能发电1、什么是太阳能？太阳能一般指太阳光的辐射能量，是由太阳表面或内部氢原子发 生氢氦聚变而产生的能量。2、太阳能主要有哪些优点和缺点？优点主要有：普遍、清洁、巨大、长久；缺点主要有：能量密度 低、稳定性差，并受到地理分布、季节变化、昼夜交替等影响。3、太阳能的利用方式有哪几种？太阳能发电、太阳能热利用、太阳能动力利用、太阳能光化利用、 太阳能生物利用和太阳能光-光利用等。4、太阳能发电的方式主要有哪些？

13、主要有两种：一种是光-电直接转换方式，也叫光伏发电，主要 是利用光生伏特效应将光能直接转换为电能；另一种是光-热-电转换 方式，也叫光热发电，主要是利用太阳辐射产生的热能发电，一般是 由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸汽，再驱动汽轮机发 电。5、目前光伏发电常用的太阳能电池有哪几种？太阳能电池主要有硅系太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电 池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池。其中硅系太阳能电池又分为 单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池。6、太阳电池转换效率是如何计算的？太阳电池的转换效率指在外部回路上连接最佳负载电阻时的最 大能量转换效率，等于太阳电池的输出功率

14、与入射到太阳电池表面的 能量之比。7、影响太阳能电池转换效率的因素有哪些？影响太阳能电池转换效率的因素主要有：材料能带宽度、温度、 光生载流子复合寿命、光强、掺杂浓度及剖面分布、表面复合速率、 串联电阻、金属栅线和光反射。转换效率通常随光强增大而增大，随 温度降低而增大。9、什么叫光伏发电装置？太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的光伏组件， 再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。10、光伏发电的优缺点有哪些？优点：噪声低、无污染、能量随处可得且取之不尽，建设周期短， 规模设计自由度大等；缺点：能量分散，占地面积大，间歇性大，地 域性强。12、光伏发电的间歇性指的是什么？指的是

15、光伏发电受昼夜交替和云层变化影响，发电功率产生波 动。14、什么叫并网光伏发电系统？太阳能电池所发的电是直流，通过逆变装置转换成交流接入电 网，并将电力送入电网，这种形态的光伏系统就是并网光伏系统。15、什么叫光伏电站并网点？典型的太阳能热发电系统由以下4 部分组成：聚光集热子系统、 蓄热子系统、辅助能源子系统、和汽轮发电子系统。15、太阳能热发电系统主要由哪几部分组成？典型的太阳能热发电系统由以下4 部分组成：聚光集热子系统、 蓄热子系统、辅助能源子系统和汽轮发电子系统。16、光伏发电装置中的逆变器起什么作用？ 逆变器是光伏发电系统中的常见部件，主要作用是将直流电转换 为日常应用的交流电。17、什么叫光伏电站低电压穿越能力？ 当电力系统事故或扰动引起光伏发电站并网点电压跌落时，在一 定的电压跌落范围和时间间隔内，光伏发电站能够保证不脱网连续运 行的能力。18、目前光伏电站低电压穿越能力是怎么要求的？根据光伏发电站接入电力系统(GB19964-2012)最新要求，光 伏发电站并网点电压跌至 0 时，光伏发电站应能不脱网连续运行 0.15s ；光伏发电站并网点电压跌至曲线1以下时，光伏发电站可以 从电网切出。时间/s(nd)19、什么叫