大规模风电并网对电力系统的影响及分析

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1、大规模风电并网对电力系统的影响及分析[摘要]风能因其可再生、无污染等特点，是新能源中具有极大发展潜力的一个领域，合理利用风能，既可减少环境污染，又可减轻能源短缺的压力，综合社会效益十分可观。风电开发还具备建设周期短、投资灵活、运行成本低等优点。[关键词]风电，电力系统中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）37-0087-01安徽萧县官山风电场工程以风能为动力，是符合国家新能源政策的节能型环保项目。根据电力平衡，风电场电力全部在宿州地区电网就地消纳，对缓解地区电网供电压

2、力也将发挥积极作用。一、宿州公司风电建设现状：萧县灵山风电场拟安装单机容量2000kW的风力发电机组24台，总装机容量为48MW。本期工程不新建升压站，与官山、天门风电场合用1座升压站。接入系统方面：安徽电网对萧县风电的消纳能力根据省网调峰平衡，2010～2015年省网盈余610MW6以上的调峰容量，按风电反调峰率取1，安徽电网可接纳610MW的风电装机；按风电反调峰率取0.6，则可接纳1000MW以上的风电装机。结合省内目前已投产及规划风电装机容量，安徽电网“十二五”期间可接纳萧县风电全部容量。二、宿州

3、风电场接入方案风电场接入系统方案根据宿州电网现状及发展规划，结合萧县风电装机规模、消纳范围，在前期风电场接入系统方案基础上，设计单位对本工程接入系统提出以下2个方案：方案一：本工程以2回35kV集电线路接入110kV升压站35kV母线，与官山、天门风电场共用1回110kV线路接入马井变。方案二：本工程采用分散接入方式，各以1回35kV线路接入马井变、黄桥变35kV母线。会议对报告中提出的2个方案进行了深入讨论和分析，参照之前确定的萧县风电统一并网原则，确定本工程以方案一接入系统，即灵山风电场以2回35kV

4、集电线路接入官山110kV升压站，与官山、天门风电场共用1回110kV线路接入马井变，线路长约35km，采用62×240mm2钢芯铝绞线。35kV集电线路选取240mm2钢芯铝绞线。风电机组采用额定功率2000kW的双馈异步发电机组，额定电压0.69kV，额定功率因数在-0.95～+0.95之间连续可调。本期升压站主变采用1台三相双绕组有载调压变压器，额定容量50MVA，主变额定电压115±8×1.25%/37kV，阻抗电压10.5%。升压站本期110kV侧主接线形式不变；35kV侧本期采用单母线分段接线

5、（与前期35kV母线不联）。4.无功补偿及电能质量根据无功平衡，并参考萧县风电场电能质量评估报告中的结论，在适当考虑风机无功调节能力的情况下，萧县风电升压站一、二期工程配置8Mvar固定式电容器及±10Mvar动态无功补偿装置（SVG）；本期在升压站再配置5Mvar固定式电容器及±10MvarSVG。根据电能质量评估，灵山风电场投产后，萧县风电引起系统侧母线电压波动、电压闪变及谐波电流均满足国标要求。按照《风电场接入电力系统技术规定》等相关标准，本风电场应满足系统对其无功和有功功率调节、最大功率变化率、紧

6、急控制及低电压穿越等相关要求。三、宿州风电场继电保护及安全自动装置1、风电场升压站～马井110kV线路：线路两侧各配置1套光纤分相电流差动保护装置，含有完整的后备保护功能。为避免风力发电机组磁场重建对电网造成冲击，本线路两侧重合闸停用。2、风电场升压站110kV侧本期为线变组接线，不需配置母线保护。3、风电场升压站35kV侧配置1套微机型母线保护装置。4、在风电场35kV6集电线路升压站侧配置三相式速断、过流保护装置（单相接地故障时快速检测、快速跳闸），两侧保护重合闸功能停用，均按保护测控一体化设计，由本

7、体工程计列。5、升压站配置110kV线路故障录波器柜1面（与主变共用）。6、在升压站装设1套频率电压紧急控制装置。7、升压站配置1面继电保护及故障信息处理机柜。四、我国风电发展现状及特点；1、风电发展速度：我国风电起步晚、发展快、成熟期短、近三年装机增速是世界水平的4倍。2、风机技术水平：（1）风机基本结构分；恒速风电机组、双馈变速风电机组、直驱发电机组。（2）单机容量越来越大。（3）机组性能不断提高。（4）发电机组低电压穿越能力。（5）发电机组功率曲线。（6）风电核心技术为少数发达国家掌握。（7）我国风

8、电技术以引进消化为主。3、接入电网方式：（1）分散接入。（2）集中接入。风电运行特点：6（1）风电出力具有随机性、间歇性。（2）风电出力有时与电网负荷呈现明显的反调节性。（3）受气象因素影响，风电出力日间可能波动很大。（4）年利用小时数较低。（5）功率调节能力差。五、我国风电接入电网运行控制：1、由于发电机组不能有效参与电网频率调整，电网频率调整必须有传统电厂分担，在大规模风电接入电网情况下，随着风电装机容量在电网中比重增加，