风电场接入电网技术研究综述

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1、14东北电力技术2010年第2期风电场接入电网技术研究综述SummaryonWindIntegrationtothePowerSystem123高阳,欧阳群,关慧敏(1.沈阳工程学院,辽宁沈阳110136;2.辽宁省电力有限公司,辽宁沈阳110006;3.沈阳供电公司,辽宁沈阳110005)摘要:随着更多风电场接入电网和风电场规模不断扩大,风电特性对电网的负面影响愈来愈显著。深入研究风电场接入对电网的影响、保证电力系统稳定及进一步开发风电尤为重要。综述风电在我国的发展现状,分析了风电场接入电网对电网的影响,简述风电场接入电网技术国内外的研究现状,并提出解决风电接入问题的途径及风电接入电网技术

2、的发展趋势。关键词:风力发电;风电场;电网接入[中图分类号]TM614;TM712[文献标志码]B[文章编号]1004-7913(2010)02-0014-04年财政部又出台了5财政部关于调整大功率风力1我国风电发展现状发电机组及其关键零部件、原材料进口税收政策的自1986年建设山东荣成第一个示范风电场至通知6,通知中指出所退税款主要用于企业新产品今,经过20年的努力,我国风电场装机规模不断的研制生产及自主创新能力建设。在国家的政策扶扩大,至2008年底,全国风电装机已超过10000持下,目前风电设备的国产化率已经远超过70%。MW。其中,2008年新增风电装机4660MW,中2012年中国

3、风电装机制造能力将达到1000~1500国风电装机总量已位居世界第五,成为全球发展速万kW,有可能成为世界主要的风电装备制造基度最快的风力发电市场(过去7年年平均增长速地。在2008年下半年经济萧条情况下,在新增度达到56%)。根据可再生能源专业委员会520081000亿元的中央投资中,已确定有8亿元将用于中国风电发展报告6的判断,2010年风电装机很中国核电和风电装备技术改造的补助。有可能达到25000MW,国家制定的2020年风电在我国风力发电快速发展过程中也存在很多问装机30000MW的目标有可能在2011年实现。按题。现在发电企业都想把风电的规模做大,发展的照目前的发展速度,再经过几

4、年的发展,中国风电步伐很快。但是风电场建成后并不一定能直接并网装机容量将位居世界第一。发电。因为电网公司需要考虑大规模风电接入电网我国风能资源十分丰富,根据国家发改委和中输电方案、输送模式、输电规模、风电与火电、水国气象局进行的第三次全国风能资源普查,中国陆电打捆外送的配比等方面问题(包括各方面的风地上10m高度风能资源技术可开发量为2197亿险评估)。否则,风电一旦并入主网,发生安全事kW。加上近岸海域可利用风能资源,共计约10亿故将影响主网运行。因此很多风电场建成后并未投kW。国家发改委目前正在酝酿的目标计划是按照入运行。融入大电网、建设大基地的要求,力争用10多年目前我国大型风电场接入

5、电网在技术上也存在的时间在甘肃、内蒙古、河北、江苏等地形成几个一些障碍。主要包括风电场接入地区电网的输电能上千万kW的风电基地,实现2020年供电装机规力有限;风力发电功率的波动对电压有较大影响;模1亿kW。大规模的风力发电功率波动对电网调度运行带来不国家对风力发电给予了大力扶持。明确风电不利影响;目前风电场尚无法实现灵活的无功、有功参与电力市场竞争;政府承诺固定电量内的固定电功率控制,对保证电网及风电场的安全稳定运行带价电网公司全部收购;风电与常规电源上网电价的来不利影响;目前大部分国内风电机组尚不具有无差价在省电网内分摊。风电场与附近电网之间的输功电压控制、有功功率控制及低电压穿越能力。

6、各电线路及配套设施由电网企业投资建设,进场道路大电网公司也在积极组织对风电场接入电网对电网及项目准备工作由当地政府部门组织协调。2008的影响调研和风电场接入电网的技术研究。2010年第2期东北电力技术152风电场接入对电网的影响211电能质量根据国际规定,电力系统的电能质量指标主要包括电压偏差、频率偏差、电压波动和电压闪变及谐波问题。电压偏差过大不仅对系统的稳定造成威胁,而且影响系统的经济运行。当输送功率一定时,输电线路和变压器的电流与运行电压成反比,而输电线路和变压器的有功损耗和电流的平方成正比,因此,系统电压偏低将使电网的有功损耗、无功功率损耗以及电压损失大大增加。系统电压偏图1风电场

7、出力与功率因数的关系高,高压电网的电晕损耗加大。大,对电网稳定的影响也越来越显著。风速的变化、湍流以及风力机尾流效应造成的输电线路的输电功率受功率稳定极限的限制,紊流会引起风力发电功率的波动和风电机组的频繁而线路的静态稳定功率极限近似与线路的电压平方启停。风力机的转矩中包含一个周期含量,频率为成正比。系统运行电压偏低,输电线路的功率极限叶片经过塔身的频率。转矩的周期变化导致异步电大幅度降低,可能产生系统频率不