大规模风电接入电网的相关问题及措施

李玉

摘 要：大规模开发风能是我国进入新时代的重要战略选择。针对问题，涉及我国电网的大规模并网，借鉴国外先进经验，具有较大规模的风能，集中发展和高压传输特点，导致调频波段系统、峰值调节、风电功能预测及低压转换等，在这方面应注意到广泛接入输电网的问题，并提出相应的对策。

关键词：风电接入;电网;问题措施

引言：我国风能自然资源丰富，根据最近一次风能资源普查的初步数据，风能储量较大，可在该国陆地和沿海地区的10米范围内开发和使用，约10亿立方米。根据《可再生能源法》，采取了一系列措施促进可再生能源的开发，并在国家风能发展战略“建立大基地，融入大电网”的指导下，风能产业规模化发展趋势初现端倪一台风力涡轮机的功率从数万千瓦增加到数十万千瓦，甚至数百万千瓦。千瓦风电基础，2010年将使用5160兆瓦。风电正从分散式快速发展，小规模开发和本地消费，以及大规模开发和集中高压输电。风能给电网安全稳定运行带来越来越大的挑战，解决我国风电接入电网相关问题，借鉴国外先进经验，了解风电发展的地位和特点，跟踪电网运行情况，最后提出适当的对策。

1.风电发展现状及特点

2007年底我国风电装机容量为13320MW，居世界第4位2008年我国新增风电机6246MW，仅次于美国，位居世界第二，在过去的10年里，全球风电装机数量每年增长29.8%，我国每年增长60%左右，大约是世界平均年增长率的两倍。我国的风电装机在过去三年中翻了一番，三年平均年增长率约为世界的四倍。目前，随着风电装机组制造水平快速提升，单机的容量正在增加，风电装机已成为市场上主流机型，世界上最大的风力涡轮机达到6MW。运输条件等因素，迎风地面电场单位功率一般低于3MW，单台风机功率为5-6MW，单台风机功率为1.05MW，最大-3兆瓦，目前有三种类型的风机和电机组：恒风速机组，可变风速机组和直感应永磁体机组.在运行过程中，风扇机组转速恒定，无功功率必须从电网中吸收。双电机变速机组采用双馈电机，直接磁通机组采用多极同步电机，变速无功变功率，如果机组具有快速的无功能量补偿器，则具有一定的低压功率;通过永磁和迎风装置提供适当的电源和功率，而通过自己的控制系统实现了低压电压的功率.双可变进给风机机组的恒速约为60%，恒速发动机约30%，其他约10%。由于性能原因，大多数运行中的风电机组没有低电压，并且不具备无功能量均衡装置或相应的控制系统。

1.1接入电网方式

网络访问有两种主要方式：分散访问和集中访问。分散访问主要用于当风能开发规模小，主要是在局部熄灭的情况下，低电压连接水平，这对系统的运行影响较小。集中访问主要用于当风电系统的开发大规模进行时，以异质吸收、高连接率和远程传输为主，这对系统的运行有很大的影响。电网稳定，能源需求增长缓慢。除新集中开发的大型海上风电场采用高压远程传输外，显著分散的风力连接，局部吸收，在德国，例如，目前，绝大多数风力发电厂的发电量不到50兆瓦，分散接入110千伏以下的配电网约占总数的70%。

2.风电接入电网运行控制措施

2.1系统调频

动力系统是一个实时动态平衡系统，生产，输电和用电必须始终保持平衡.可调的定期供电，对电力负荷的预测精度已经非常高，电网频率完全控制在没有风电、风能波动和周期性停顿的情况下，很难准确预测，影响电网调频的是什么.风机机组产生的有功能主要是随风能的变化而调整的，一般来说，风扇不参与系统的频率调制，只需将风扇机组的性能降低到高频（即。放弃部分利用风能的做法）;英国必须参加调频频段，但通常不使用;丹麦不仅要参与调频，还需要大型集中接入电网和远程风电场的余量和适应（即采用弃风方式保留一定的调整容量），由于我国的现行标准没有对风电机组参与系统频率管理提出要求，鉴于现有风电机组不参与系统频率调节;考虑到电网频率的调节应由传统电厂共同进行，考虑到风能对电网的大规模接入，使风机在电网中的比重增大，电网频率调制所覆盖的能量比重增大，且必须以同步方式组合相应电源频率的电力调制能量的供应。

2.2系统调峰

研究表明，大型风电场的低压承载能力对电网的安全稳定运行有一定影响，在某些情况下，系统的稳定性，因为风场，能够通低压.风机机组的低通容量配置应通过仿真根据网络实际情况确定。 由于风能具有随机性、不连续性、反调节性和较大不稳定性等特点，对系统调节峰值的影响主要表现为：改进调制峰值的客观必要性;风电的抗调节特性进一步增加调峰系统的最大功率需求。调峰是限制的主要矛盾之一，以占我国风电机组最大份额的吉林电网为例，吉林省直接控制的热电机组占70%，风扇机组占6.7%，吉林峰和等效山谷高度的年变化。例如，在2009年春节期间，吉林电网被迫将最大风能限制在500MW左右，这意味着大约50%的风力发电机。电力结构不合理是其困难的主要原因，中国和德国在电力结构上存在重大差异。2008年，储存的优质电力供应约占总装机容量的25%，其他调峰供应约占8%;煤炭和核电占总装机容量的51%。截至2008年底，我国的热能占总装机容量的75.9%，水电仅占21.6%。从德国能源供应结构来看，取暖油等快速调节能源、天然氣和水电所占比例较大，具有较强的调峰能力，我国快速调节机组比例较低，集中获得强大的风电会增加电网的峰值压力，创建适当的高水平，加强国家电网建设。

总结语

大规模风电接入电网还存在较多问题，为了促进风电机组的发展，必须加强风电对电网影响的技术研究。鉴于建立统一、高效的智能网络或完善相关指令和法规、标准体系、测试和认证体系，建设高素质的人才队伍，确保风电网络和谐发展和电网安全稳定运行。

参考文献：

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