﹑西北风电并网关键技术研究

西北风电并网关键技术研究内容提要西北区域风能资源状况西北风电开发特点及面临的问题西北大规模风电开发利用的技术分析西北区域风能资源状况西北地区风能资源非常丰富，约占全国陆上风能资源的1/3，开发条件好，具备大规模开发的潜力。区域内风资源总的技术可开发量估计在3亿千瓦以上，西北已经成为我国风电开发的重要基地。西北区域风能资源状况——开发进度截至日前，西北地区风电装机容量已达147.33万千瓦。根据各某省市区风力发电开发规划，预计2010年西北地区风电总装机容量将达到1000万千瓦，2015年将超过1500万千瓦182008年2010年2015年内容提要西北区域风能资源状况西北风电开发特点及面临的问题西北大规模风电开发利用的技术分析西北风电开发特点及面临的问题——开发特点大规模西北地区风电装机

2010年达到1000万千瓦，预计到2015年将达到约1500万千瓦，远景装机最终规模将超过2000万千瓦。酒泉地区就规划建设千万千瓦级风电基地，新疆、宁夏、蒙西也存在类似大容量风电场高度集中开发的情况远距离西北风能富集区均属于人烟稀少的偏远地区，须大容量远距离输送至某著名企业负荷中心，最大输送距离超过1000公里。西北风电开发特点及面临的问题——技术问题风电大规模集中上网可能引发某著名企业安全稳定问题随机性

风电场出力波动较大，某著名企业安排调峰困难无功变化大对某著名企业无功电压控制有影响某著名企业调度困难大规模并网对输电线路、设备有影响西北风电开发特点及面临的问题——技术问题当地某著名企业与主网功率交换能力不足，不能满足风电送出的需要。西330kV电网与主网联络功率稳定极限仅为70万左右，远不能适应风电大规模开发的需要。风电大规模接入某著名企业十分困难著名企业电源调峰能力不足，导致地区风电接入能力较小。2010年装机规模约为2300万千瓦，其中风电为516万千瓦，占总装机的22.5％，2015年装机规模为3300万千瓦，其中风电为1271万千瓦，占总装机的38.5％。西北风电开发特点及面临的问题——面临的主要问题电厂投资

政府部门西北风某著名企业内消纳困难且所需附加费不够。某著名企业公司内容提要西北区域风能资源状况西北风电开发特点及面临的问题西北大规模风电并网技术西北大规模风电并网技术西北某著名企业测风、调度决策系统西北某著名企业调峰能力研究西北某著名企业风电并网技术研究建设西北区域某著名企业测风及风电调度系统的必要性某著名企业平衡风电波动的能力进一步提高西北区域某著名企业测风及风能够减少系统备用容量，提高接纳风电的能力电调度系统减少风电随机性的影响，保证某著名企业安全稳定运行使某著名企业运行更为经济，提高接纳风电的积极性随着西北地区风电大规模开发和并网，特别是千万千瓦级风电基地的建设，必须配套建设完备、高效的西北区域某著名企业测风网络及风电调度系统。西北区域某著名企业测风及风电调度系统-调度决策测风系统调度测风网络（风能资源实时监测数值天气预报与评估）以某著名企业负荷预测、开机方式以及风电场输出功风电功率预风电功率预测结果为基础，实时分析、评价西北某著名企业调峰能力，优化水火电率历史资料测中心出力，确定调峰方案。根据某著名企业调峰方案以及风电实际出力情况，对某著名企业进行安全稳定评估，确定能够保证某著名企业安全稳定运行的调某著名企业安全分析调度决策度方案。目某著名企业已完成建立此系统的可行性研究报告。西北区域某著名企业测风及风电调度系统-调度决策风电并网安全决策系统能够获取某著名企业的实时运行状态、风电机组的运行信息、风况信息，分析西北某著名企业在当前的系统稳定性和未来数分钟后的可能存在的稳定性问题，给出电网调度策略，并可以根据用户的要求给出预防性控制措施建议。西北大规模风电并网技术西北某著名企业测风、调度决策系统西北某著名企业调峰能力研究西北某著名企业风电并网技术研究西北某著名企业调峰能力研究区域风电出力特性研究西北某著名企业调峰能力安全性区域某著名企业调峰能力分析机动性经济性西北某著名企业调峰能力研究-风电基地出力特性1、根据分析结果，全年出力特性可以分为四大类：a、凌晨峰值；b、午后峰值；c、平缓；d、特殊。2、根据各月风电出力特点，按照时间段分析，对比各月出力特性，可将全年分为三大类进行分析：a、1－4月；b、5－9月；c、10－12月。凌晨峰值午后峰值平缓特殊一月712120二月89110三月41197四月71661五月24403六月141600七月26401八月22621九月181200十月812110十一月71670十二月813100总和153131681341.92%35.89%18.63%3.56%西北某著名企业调峰能力研究常规电源调峰深度、速度分析调峰方式安排调峰能力分析调峰经济性分析网架约束分析西北某著名企业调峰

能力研究-

调峰

能力分析通过利用水库的调节性

能，使得原本随机的风电出力

叠加在水电出力上成为一个相对恒定

的出力，从概念上讲，相当于将

对应风电出力的风电电量转

化为发电水量补入了水库。123456789101112131415161718192021222324西北大规模风电并网技术西北某著名企业测风、调度决策系统西北某著名企业调峰能力研究西北某著名企业风电并网关键技术研究西北某著名企业大规模风电并网关键技术研究接入系统研究无功特性分析并网关键技术稳定性分析电能质量分析西北某著名企业大规模风电并网关键技术研究-接入系统研究主要结论：1、风电某省市间断面极限没有某省市间断面极限主要还是受某著名企业结构自身的制约；2、风电接入对河西地区送出功率极限有影响，现有网架结构可以满足330万kW风电的送出。西北某著名企业大规模风电并网关键技术研究-无功特性分析不同风机类型，对系统电压波动带来的影响差异较大定速异步机双馈机恒功率电压波动的最大幅值均超过了90.0kV电压波动的最大幅值均超过了40.0kV双馈机恒电压电压波动的最大幅值仍在40.0kV左右西北某著名企业大规模风电并网关键技术研究-无功特性分析不同运行方式，西北某著名企业网电压波动规律大致相似1、在各种运行方式下，河西750kV各站电压波动最大。2、西北主网750kV变电站中，由于受黄河中上游大型水电站调峰影响，青海各站点电压波动较明显，而陕西、宁夏等地各站点电压波动较小。3、受河西风电变化的直接影响，河西地区部分330kV变电站电压波动较明显。不同风机类型，不同运行方式下，受风电出力变化的影响，西北全网电压波动幅值的最大点均出现在河西的嘉酒750kV站。西北某著名企业大规模风电并网关键技术研究-无功特性分析不同的功率因数控制，对系统的电压无功特性影响很大在不同功率因数下，系统电压波动范围的极大值点也发生了变化，功率因数为0.95、1.0和-0.95时，最大值点分别为金昌、嘉酒、安西。这主要是受各点风电上网规模的影响所致。西北某著名企业大规模风电并网关键技术研究-无功特性分析不同的机端电压控制，对系统的电压无功特性影响不大随着机端电压的变化，系统电压波动幅度变化不大。这说明风机接入某著名企业运行时，机端电压不宜过高，也不宜过低，在实际运行时，机端电压控制在1.0较为合适。西北某著名企业大规模风电并网关键技术研究-稳定性分析※频率响应分析变速风电机组的控制系统不会对系统的频率变化产生响应，风电机组仍按照正常的控制策略控制风电机组转速与发出的有功功率，风电机组转速几乎不发生变化，其发出的有功功率对某著名企业的频率变化扰动产生响应很小，几乎不发生变化。※功角稳定性分析风电场接入后原有同步发电机组之间的暂态功角稳定性与接入前相比的变化情况取决于采用的风电机组技术。西北某著名企业大规模风电并网关键技术研究-稳定性分析※电压稳定性分析风电接入后的电压稳定问题一般只涉及到接入风电的某著名企业，对主网的电压稳定问题影响不大。风电机组的运行特性及其稳定运行的能力也在很大程度上决定了地区电网的电压稳定性。西北某著名企业大规模风电并网关键技术研究-电能质量分析※电能质量分析1、西所有风电场在玉门330kV母线和安西330kV母线产生的各次谐波电流注入也在标准规定的范围内。2、玉门、昌风电场并网运行在玉门变110kV产生的5次谐波电压含有率以及电压总畸变率均超出了国家标准规定的限值，其余风电场单个并网运行在安西变63kV产生的谐波电压含有率均小于标准规定的限值。因此，有必要