大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)的相關(guān)問題及措施

孫燕霞 王冰

摘要：大規(guī)模的風(fēng)電接入電網(wǎng)作為我國新時期的一項重要的戰(zhàn)略決策，具有良好的發(fā)展前景。文章針對我國大規(guī)模的風(fēng)電接入電網(wǎng)的現(xiàn)狀對其具有的遠(yuǎn)距離、高壓輸送等特點(diǎn)進(jìn)行分析，探究了其發(fā)展速度以及機(jī)組水平等。對大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)的運(yùn)行控制措施進(jìn)行分析，并針對相關(guān)問題提出了相應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：大規(guī)模風(fēng)電；電網(wǎng)；問題及措施

引言

我國是一個風(fēng)能資源較為豐富的國家，近年來，隨著社會各界對可再生能源的重視，我國的風(fēng)電裝機(jī)的容量快速增多，風(fēng)電場逐漸形成了具有規(guī)模的發(fā)展趨勢，風(fēng)電接入電網(wǎng)，能有效提高發(fā)電量，且我國的風(fēng)電逐漸發(fā)展成為具有大規(guī)模、集中開發(fā)、遠(yuǎn)距離及高壓輸送等特點(diǎn)的風(fēng)電網(wǎng)絡(luò)。隨著風(fēng)電接入電網(wǎng)給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來了較大的挑戰(zhàn)。文章針對這一問題作一定的探究并提出相關(guān)問題及措施。

一、我國風(fēng)電發(fā)展的現(xiàn)狀及其特點(diǎn)

我國當(dāng)前的風(fēng)電裝機(jī)發(fā)展迅速，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在近三年內(nèi)，我國的風(fēng)電裝機(jī)的增長呈現(xiàn)出翻倍增長趨勢，三年內(nèi)的年平均增長速度與世界增長速度相比，約世界平均增長速度的四倍。下面就對我國風(fēng)電機(jī)組所具有的技術(shù)水平及接入方式等作簡單的介紹。

1.1 風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)水平

風(fēng)電機(jī)組的制造水平正在飛速提升，單機(jī)容量也隨之越來越大。當(dāng)前我國的風(fēng)電淡季的平均容量約為1.05兆瓦，最大容量為3兆瓦。我國目前的風(fēng)電機(jī)組主要有三種類型，恒速的風(fēng)電機(jī)組、雙饋變速的煩呢個電機(jī)組以及永磁性直驅(qū)的風(fēng)電機(jī)組。

1.2 接入電網(wǎng)的方式

目前，我國大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)的方式主要有兩種，分別為分散接入以及集中接入。其中，分散接入的方式主要被采用于小規(guī)模的風(fēng)電開發(fā)，主要針對可就地消納的情況，這樣接入的電壓等級較低，并不會對系統(tǒng)的運(yùn)行帶來較大的影響。而集中接入的方式主要適用于較大規(guī)模的風(fēng)電開發(fā)，且主要針對異地消納的情況，這種方式由于接入的電壓等級較高，且采用遠(yuǎn)距離的輸送方式，會對系統(tǒng)的運(yùn)行帶來較大影響。

1.3 風(fēng)電運(yùn)行的特點(diǎn)

首先，風(fēng)電出力具有較為明顯的隨機(jī)性和間歇性，出力時波動幅度較大，其波動頻率也是無規(guī)律可循的，且有時會與電網(wǎng)的符合形成較為明顯的反調(diào)節(jié)系統(tǒng)。其次風(fēng)電機(jī)組的年利用時間較低。風(fēng)電場的年利用率并不是固定的值，根據(jù)不同地域有不同的使用時間，且目前我國的使用小時數(shù)較低。最后，風(fēng)電功率進(jìn)行調(diào)節(jié)的能力較差，由于機(jī)組本身在運(yùn)行過程中及風(fēng)能的不確定性，風(fēng)電機(jī)組并不能進(jìn)行常規(guī)的功率調(diào)節(jié)。

二、大規(guī)模風(fēng)電在電網(wǎng)的接入及其運(yùn)行

電力系統(tǒng)是一個實時的動態(tài)平衡的系統(tǒng)，其發(fā)電、數(shù)電以及用電等過程都必須要保持平衡。常規(guī)的電源功率是可調(diào)的、可控的。由于風(fēng)電機(jī)組的功率是不可控的，所以要對電網(wǎng)頻率進(jìn)行調(diào)整就應(yīng)當(dāng)有傳統(tǒng)的電廠來分擔(dān)這項任務(wù)。在大規(guī)模的風(fēng)電接入到電網(wǎng)的條件下，且隨著風(fēng)電機(jī)組的裝機(jī)容量正在不斷的提高在電網(wǎng)中所占的比重，電網(wǎng)的調(diào)頻電源的容量所占比例有著明顯的減少，應(yīng)當(dāng)同步進(jìn)行相應(yīng)容量調(diào)頻電源的配套。

我國對機(jī)組進(jìn)行快速調(diào)節(jié)所占的比例是較低的，因此，將大規(guī)模的煩呢個賤機(jī)組進(jìn)行集中接入會對電網(wǎng)的調(diào)峰壓力帶來影響，必須要配套的將具有相應(yīng)容量的調(diào)峰的電源進(jìn)行建設(shè)，并增加全國的聯(lián)網(wǎng)，同時可采用風(fēng)火以及風(fēng)水打捆進(jìn)行外送的方式得以實現(xiàn)。

對風(fēng)電功率進(jìn)行預(yù)測應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的天氣預(yù)報的數(shù)據(jù)，并采用物理或統(tǒng)計的方法來生成預(yù)測模型以及預(yù)測的核心程序，再對其進(jìn)行預(yù)測。然而目前對風(fēng)電功率進(jìn)行預(yù)測的手段依然不夠成熟，預(yù)測的精度與實際的電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測之間依然有著較大的差距。

三、風(fēng)電接入電網(wǎng)問題及相關(guān)措施

在建設(shè)以及規(guī)劃層面，應(yīng)當(dāng)積極的推進(jìn)“一特四大”的戰(zhàn)略，并以建設(shè)其以特高壓作為骨干的網(wǎng)架、各級電網(wǎng)進(jìn)行協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強(qiáng)智能的電網(wǎng)，才能為可再生能源搭建起更為堅實和廣闊的平臺。另外，應(yīng)當(dāng)積極的促進(jìn)全國的風(fēng)電整體性的布局規(guī)劃能盡快出臺，給各地區(qū)的風(fēng)電項目作好前期工作的指導(dǎo)，在國家層面進(jìn)行風(fēng)電以及電網(wǎng)等的統(tǒng)籌和規(guī)劃。并結(jié)合全國的風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展趨勢及規(guī)劃，開展大型的風(fēng)電姐弟的接入系統(tǒng)以及電網(wǎng)具有的消納能力相關(guān)專題的研究。在政策以及技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)方面，應(yīng)當(dāng)積極主動的配合國家提出的相關(guān)戰(zhàn)略以及政策等，積極開展風(fēng)電發(fā)展相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)的接納能力等重大問題，同時，應(yīng)當(dāng)促進(jìn)國家盡快的將相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行訂制和修訂，將風(fēng)電的技術(shù)要求嚴(yán)格化，將風(fēng)電機(jī)組以及風(fēng)電場在電網(wǎng)中接入所需要的技術(shù)性能的要求進(jìn)行明確并實現(xiàn)強(qiáng)制執(zhí)行。另外，應(yīng)當(dāng)促進(jìn)我國建設(shè)期強(qiáng)制性的對于風(fēng)電并網(wǎng)的認(rèn)證以及檢測的制度，將檢測認(rèn)證的體系進(jìn)一步完善，并實現(xiàn)檢測認(rèn)證工作的強(qiáng)制實施，此舉能夠有效的保障電網(wǎng)安全運(yùn)行。在電網(wǎng)的運(yùn)行及控制方面，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)體系運(yùn)行的控制技術(shù)的相關(guān)研究，并加快對風(fēng)電機(jī)組以及風(fēng)電場的模型相關(guān)的研究工作。在技術(shù)以及人才的保障方面，應(yīng)當(dāng)推動國家風(fēng)電并網(wǎng)的研究及檢測中心的建設(shè)，盡快的實現(xiàn)風(fēng)電試驗的基地建設(shè)完成，并全面的將對風(fēng)電機(jī)組以及風(fēng)電場進(jìn)行檢測的工作進(jìn)行有效順利的開展。另外，應(yīng)當(dāng)加快對于技術(shù)人才的培養(yǎng)加強(qiáng)國際之間的技術(shù)交流及合作，才能更好的滿足風(fēng)電在快速發(fā)展階段的需要。

結(jié)語

將大規(guī)模的風(fēng)電通過不同的方式接入電網(wǎng)中，會給電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定的運(yùn)行以及其控制帶來較大的影響，且隨著對可再生能源的重視度，這種影響度會越來越大。因此，在風(fēng)電技術(shù)飛速發(fā)展的今天，應(yīng)當(dāng)重視風(fēng)電對于電網(wǎng)所產(chǎn)生的影響以及相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行研究，培養(yǎng)出具有高素質(zhì)和專業(yè)知識能力的人才，有效保障風(fēng)電接入電網(wǎng)后能夠安全穩(wěn)定的工作并和諧發(fā)展。

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作者簡介：孫燕霞（1983-），性別：女，籍貫：呼和浩特市，工作單位：中廣核風(fēng)電有限公司內(nèi)蒙古分公司，學(xué)歷：研究生，職稱：工程師，研究方向：電氣

作者簡介：王冰（1983-），性別：男，籍貫：內(nèi)蒙古烏蘭察布市，工作單位：北京京能新能源有限公司內(nèi)蒙古分公司