风电并网技术现状及分析

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1、风电并网技术现状及分析王大为二〇一〇年八月目录1、风电并网容量增长迅猛2、大规模风电并网给电网带来压力3、大规模风电并网技术问题4、智能电网关注的风电场重点问题1、风电并网容量增长迅猛2005年国家颁布可再生能源法，05到08的4年时间全国风电装机容量由126千瓦增长到1221万千瓦，以每年一翻的速度发展，远远高于世界风电平均发展速度。2009年我国新增装机容量当年新增世界第一，累计世界第二。300002009年中国（不含台湾省）25000新增安装风电机组12129台，容量13803.2MW，年同比增长124%累计安装风电机组21544台，容量258

2、05.3MW，年同比增长114%20000150001000050000新增2000200120022003200420052006200720082009累计数据来源：中国风能协会——中国风电发展报告20091、风电并网容量增长迅猛发展风电是改善能源结构和应对气候变化的重大举措，是我国能源战略的重要组成。我国风能资源主要集中在“三北”地区，大多远离负荷中心。我国积极推进大基地大电网的风电开发模式，一批百万千万级、千万千万级风电基地正在规划2、大规模风电并网给电网带来压力2.1、增大调峰、调频难度风电的反调峰特性增加了电网调峰的难度。据东北、蒙西和吉

3、林电网统计结果，风电反调峰概率分别为60%、57%和56%。吉林电网由于风电接入，一年期间峰谷差变大的时间达到210天。由于调峰容量不足，吉林、蒙西电网都出现了低负荷时段弃风的情况。风电的间歇性、随机性增加了电网调频的负担。根据统计，2008年2月到11月新疆地区风电在30分钟内出力波动超过9万千万达到347次，增加了电网调频的压力和常规电源调整的频次。风电随机性强、间歇性明显。波动幅度大，波动频率无规律性。2、大规模风电并网给电网带来压力案例：华北电网张家口地区风电对电网调峰的影响电网负荷风电场出力风电出力与电网负荷表现出较强的反调节特性2、大规模

4、风电并网给电网带来压力2.2、加大电网电压控制难度随着大规模风电场接入电网，电网运行控制出现了很大困难。据统计，受风电影响：蒙西电网锡盟灰腾梁风电基地沿线变电站220千伏母线电压全年维持在额定电压的1.1倍；新疆电网达风变110千伏系统电压长期在113千伏以下，为支撑110千系统电压，达风变220千伏母线电压不得不全年维持在238千伏以上，运行电压调整十分困难，也对输变电设备安全造成了威胁。风电场运行过度依赖系统无功补偿，限制了电网运行的灵活性。如：蒙西塔拉地区500千伏无功补偿设备停运时，220千伏系统电压最高升至257千伏。2、大规模风电并网给电

5、网带来压力2.3、局部电网接入能力不足风电场大多处于电网末梢，大规模接入后，风电大发期大量上网，电网输送潮流加大，重载运行线路增多，热稳定问题逐渐突出。甘肃酒泉地区2007年以来风电、小水电快速发展，送出矛盾加剧，尽管采用了过负荷切机以及变电站分裂运行等措施来提高输送能力，但风电场弃风问题仍然长期存在。2008年瓜州，玉门地区风电受限幅度分别达到20%，40%。2、大规模风电并网给电网带来压力2.4、风机抗扰动能力差，影响电网安全运行一是扩大事故范围。在系统发生小扰动时，风电机组退出运行，使电网承受第二次冲击，导致事故扩大。2008~2009年吉林白

6、城电网风电场相邻10千伏和66千伏配电系统故障时，风电机组均发生大面积脱网，多次造成220千伏母线电压及省间联络线潮流越限，给系统运行带来了较大冲击。二是增加了电网遭受冲击的频次。甘肃捡财塘和河南清源风电场自投产运行以来，受电铁和冶金等大型用户的影响，频繁因三相电压不平衡（未超过国家标准限值）保护动作发生风电机组跳闸停机，使电网频繁遭受冲击。2、大规模风电并网给电网带来压力2.5、增加电网稳定风险风电的间歇性，随机性增加了电网稳定运行的潜在风险。一是风电引发的潮流多变，增加了有稳定限制的送电断面的运行控制难度；二是风电发电成分增加，导致在相同的负荷水

7、平下，系统的惯量下降，影响电网动态稳定；三是风电机组在系统故障后可能无法重新建立机端电压，失去稳定，从而引起地区电网的电压稳定破坏。2、大规模风电并网给电网带来压力2.6、加大收购难度并网风电容量的不断增加，使无条件全额收购风电的政策与电网调峰和安全稳定运行的矛盾逐渐凸显。为此，有关电网积极采取各种措施，最大努力接纳风电，同时积极与政府有关部门和发电企业进行沟通，在必要时段采取限制风电出力措施来保证电网安全稳定运行。但随着风电接入规模的进一步扩大，矛盾会愈加突出。2.7、总体趋势我国正处于风电建设的高峰期，风电所占比例还将进一步增加，目前面临的局限性

8、、时段性矛盾可能转化为全局性，经常性矛盾，成为影响电网安全未定运行的重要因素。3、大规模风电并网技术问题3.