分析大規(guī)模風電接入電網(wǎng)的相關(guān)問題及措施

王 天

山西龍源風力發(fā)電有限公司 山西 太原 035100

一、大規(guī)模風電接入電網(wǎng)的相關(guān)問題

1.1 風電設(shè)備的數(shù)量與質(zhì)量不能滿足實際需求 當前，我國某些風力發(fā)電企業(yè)所具有的設(shè)備，不管是在數(shù)量或者是在質(zhì)量方面，均不能真正滿足新時期下風力發(fā)電的實際需求，因此，便產(chǎn)生了風力發(fā)電時風能利用率不高、有關(guān)的調(diào)峰工作不能順利進行的問題，從而使得風力發(fā)電效率在很大程度上呈現(xiàn)出下降趨勢。

我國為了適應(yīng)社會的進一步發(fā)展，提出大規(guī)模風電接入電網(wǎng)計劃的順利實行，必須把數(shù)量充足與高質(zhì)量的發(fā)電設(shè)備作為前提。不過，目前一些風力發(fā)電企業(yè)發(fā)電設(shè)備的數(shù)量與質(zhì)量根本不能滿足實際需求，從而使整個行業(yè)的更好發(fā)展受到一定阻礙。

1.2 實行調(diào)峰工作較為困難 在大規(guī)模風電接入電網(wǎng)之后，如若供電企業(yè)不能將風力發(fā)電的頻率進行及時且有效的調(diào)節(jié)，那么便不能讓供電質(zhì)量得到較好保證。

而從當前的實際情況來看，我國大多數(shù)風力發(fā)電比較集中的地區(qū)，依然把火力發(fā)電當作最為關(guān)鍵的發(fā)電形式，因此，實行大規(guī)模風電接入電網(wǎng)的調(diào)峰工作比較困難。因為和這些地區(qū)煤電項目有關(guān)的電源品種不具備多樣化特征，所以，與之對應(yīng)的調(diào)峰手段也受到了很大限制。而這也正是我國大規(guī)模風電接入電網(wǎng)中存在的一個重要問題。

1.3 電網(wǎng)運行成本大幅增長 風力發(fā)電雖然是比較環(huán)保的一種發(fā)電形式，不過也依然有不足的地方存在，在這之中，比較顯著的就是風力發(fā)電有很強的不可預測性。此外，因為風力資源沒有進行均衡的分布，而且我國天氣預報水平不高，所以，在大規(guī)模風電接入電網(wǎng)之后，供電企業(yè)必須另外增設(shè)一些備用風電發(fā)電機，從而以更快的速度適應(yīng)風力發(fā)電時波動的發(fā)電功率。同時，大規(guī)模風電接入電網(wǎng)必然會要求供電企業(yè)將被接入的電網(wǎng)、風力電網(wǎng)的設(shè)備與技術(shù)進行升級，不然沒有辦法讓新形勢下的發(fā)電工作需求得到滿足。因此則可以看出，大規(guī)模風電接入電網(wǎng)將會使電網(wǎng)的運行成本增長很多。

二、大規(guī)模風電接入電網(wǎng)的完善措施

2.1 運行方式的調(diào)整 風電場故障特點為重點考慮原則，對繼電保護問題要以保護配置為基礎(chǔ)，接地方式要進行合理選擇，故障切除進行時。以避免事故擴大為原則，選擇合理的機電接地方式。新建的風電場，考慮到風電場的環(huán)境和生產(chǎn)情況，和選擇。電阻接地方式。若風電場的集電系統(tǒng)不屬于接地模式，為保證快速切除故障，可選用小電流接地裝置，此裝置具有跳閘功能。如果以上措施，仍舊使繼電保護故障得不到解決，要避開主變低壓側(cè)開關(guān)，采取故障隔離措施，以降低電力系統(tǒng)運行中繼電保護故障帶來的負面影響。

2.2 降低風力接入對于電力系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的影響 盡管對于風電接入的利用極大地提高了電力系統(tǒng)的發(fā)電效率，但同時風電接入的不穩(wěn)定性也影響到了整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，這就要求我們做出積極的問題解決方案，來盡量減小風力變化對于電力系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾，主要應(yīng)做到以下幾點：第一，我們應(yīng)調(diào)整電力系統(tǒng)的保護裝置，以確保風電接入在不穩(wěn)定工作時，可以切斷整個電力系統(tǒng)與風電接入的鏈接，及時采取措施，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在確保風電接入穩(wěn)定后，再進行與電力系統(tǒng)的連接。第二，風電接入對于電力系統(tǒng)中電壓的穩(wěn)定性有所影響，所以，我們應(yīng)該采取積極有效的措施，對其干擾程度進行控制，比如可以進行無功補償，增加整個電力系統(tǒng)中電壓的穩(wěn)定性，其次，可以在電力系統(tǒng)中應(yīng)用合適的儲能裝置，可以通過降低電力系統(tǒng)中的輸出功率，來增強電壓的穩(wěn)定性。第三，加大我們對于電力系統(tǒng)運作的審查力度。每一個系統(tǒng)的正常運作，都離不開一個嚴格的監(jiān)督檢查制度，只有加大對于電力系統(tǒng)風電接入的審查力度，才能夠更好的保證系統(tǒng)電能的質(zhì)量，并且引導與鼓勵人民去購買電力，支持電力領(lǐng)域的發(fā)展與建設(shè)。

2.3 電網(wǎng)規(guī)劃 電網(wǎng)在建設(shè)過程中要嚴格執(zhí)行“一特四大”的戰(zhàn)略，以特高壓作為建設(shè)過程中的骨架結(jié)構(gòu)，同時各級電網(wǎng)共同促進協(xié)調(diào)發(fā)展，建設(shè)統(tǒng)一而堅強的智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，進而為可再生能源建立起更加堅實廣闊的平臺。同時也要積極促進風電的整體規(guī)劃布局，有關(guān)人員要積極的推進不同地區(qū)之間風電的規(guī)劃過程，做好各個項目的前期工作，確保實際進行建設(shè)的時候能夠保持最高效率的建設(shè)過程。同時主動促進風電劃入電力工業(yè)的長期發(fā)展規(guī)劃當中，統(tǒng)籌風電和電網(wǎng)之間的統(tǒng)籌規(guī)劃。同時要結(jié)合國家的風電發(fā)展規(guī)劃來開展風電基地的連接過程，進行電網(wǎng)消納研究的主題任務(wù)，合理的進行風電建設(shè)順序的安排過程，確保其中不會因為一些沖突問題導致風電和電網(wǎng)之間不能良好的相容。

2.4 建立電磁暫態(tài)仿真模型 雙饋型風電機組和永磁直驅(qū)機組電力電網(wǎng)系統(tǒng)中所占的比例越來越大，應(yīng)當將控制風電機組納入繼電保護考慮范疇。異步發(fā)電機組與傳統(tǒng)同步發(fā)電機組在接入方式和原理上有著很大的區(qū)別與改變。因此，在大規(guī)模風電場接入電網(wǎng)系統(tǒng)時需從電網(wǎng)的穩(wěn)定安全可靠性出發(fā)，建立準確的模型。采用仿真方法對風力發(fā)電系統(tǒng)進行動態(tài)研究，較以往解析方法更有獨特優(yōu)勢，暫態(tài)仿真模型能夠為風電場的設(shè)計規(guī)劃以及驗證各種策略提供多方面的幫助與支持。

結(jié)語

風力發(fā)電所具備的獨特優(yōu)勢，在節(jié)能減排等諸多方面都具有重大意義。不過，針對目前我國大規(guī)模風電接入電網(wǎng)中的一些問題，供電企業(yè)也應(yīng)當通過有效措施將此解決，進而使我國電力供應(yīng)可以處于較為穩(wěn)定且安全的狀態(tài)。