北極星風力發(fā)電網(wǎng)訊:隨著風電裝機在電力系統(tǒng)中所占比例不斷增長，風電對電網(wǎng)的影響從局部電網(wǎng)逐漸擴大到主網(wǎng)。對此，我國在風電基地規(guī)劃之初，注重電網(wǎng)補強;注重對風電的優(yōu)化調(diào)度，最大限度滿足風電上網(wǎng)需求;積極開發(fā)電網(wǎng)友好型風電機組，促使風機逐漸具備有功、無功、低電壓穿越等功能……正是在發(fā)、輸、配、變、用等各環(huán)節(jié)的共同努力下，我國并網(wǎng)風電裝機躍居世界第一。

隨著我國八大千萬千瓦級風電基地的持續(xù)建設(shè)，逐漸暴露出電網(wǎng)建設(shè)、改造步伐相對滯后，電網(wǎng)外送能力有限等問題，造成地區(qū)風電送出受限，特別在汛期和冬季，地區(qū)水電、供熱火電機組與風電相互擠占外送通道的矛盾凸顯。那么，如何在現(xiàn)有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、現(xiàn)有斷面穩(wěn)定水平約束條件下充分發(fā)揮電網(wǎng)輸送能力，最大限度的滿足風電上網(wǎng)需求呢?近日記者走訪了部分風電場、電網(wǎng)調(diào)度部門和中國電科院新能源研究所。

優(yōu)化調(diào)度促風電出力最大化

9月10日，記者乘車迎著呼呼作響的西北風在甘肅省瓜州縣的沙石路上行進著，戈壁灘上本沒有路，安裝風電的車走多了便趟出一條路，但仍崎嶇不平。透過車窗，大風攜黃沙碎石歇斯底里地肆虐著大地，而一排排迎風舞動的風機，則給遼闊、荒涼的戈壁灘增添了幾分生機。隨著越野車逐漸平穩(wěn)起來，記者來到國投酒泉第一風電有限公司北大橋東風電場。

記者走進北大橋東風電場的監(jiān)控中心，看到監(jiān)控屏幕上顯示著當前計劃、當前出力、申請出力、瓜州斷面裕度最小值等實時數(shù)據(jù)。國投酒泉第一風電有限公司副經(jīng)理高斌詳告訴記者：“這是有功功率自動控制系統(tǒng)，接收并自動執(zhí)行調(diào)度部門遠方發(fā)送的有功功率控制信號，確保風電場最大有功功率值及有功功率變化不超過電網(wǎng)調(diào)度部門的給定值。同時，當出力受限，且斷面有裕度時，我們也可以向調(diào)度部門申請發(fā)電。”

風電運行的瞬時性、間歇性和不可控性給電網(wǎng)調(diào)度運行帶來了很多問題。在甘肅河西電網(wǎng)，電源多、負荷輕，主潮流自西向東輸送，限制斷面多。同時，由于水電、風電的季節(jié)性特點，不同季節(jié)間水、火、風存在沖突，電網(wǎng)潮流變化復雜。在常規(guī)人工調(diào)度模式下，調(diào)度員既要考慮盡可能多發(fā)、多送風電，又要確保電網(wǎng)安全，調(diào)度難度較大。

“當時調(diào)度員要實時緊盯斷面潮流，及時對風電出力進行調(diào)整，并通過電話下達指令，工作強度和復雜性大。”甘肅省電力調(diào)控中心調(diào)度控制處副處長傅錚對到訪的記者表示，“而且，在人工常規(guī)調(diào)度模式下，控制速度難以適應(yīng)風電變化速度，要么發(fā)生控制不及時，造成斷面超限運行，要么對斷面控制留有余度，不能充分發(fā)揮通道輸送能力。”

甘肅省電力公司相關(guān)人士告訴記者：“在這種情況下，甘肅省電力公司在全國首建了風電有功智能控制系統(tǒng)，每5分鐘分配、控制各風電場出力，盡可能高效地利用通道的輸送能力，使地區(qū)風電總體出力最大化。同時，保證了調(diào)度計劃的公平、嚴肅性。”

據(jù)了解，目前我國已建成了國調(diào)、分調(diào)、省調(diào)一體化的風電運行實時調(diào)度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。建成覆蓋26個省、全部570座風電場的新能源調(diào)度監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了風電場與電網(wǎng)互聯(lián)互通。

研發(fā)推動風電技術(shù)升級

由于受地區(qū)用電需求、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、電源結(jié)構(gòu)等條件限制，新能源優(yōu)化調(diào)度只能在有限范圍內(nèi)發(fā)揮作用。因此，在設(shè)備端——風電機組應(yīng)具備何種功能將有助于并網(wǎng)，這成為業(yè)界關(guān)注的又一個焦點。

為此，9月18日，記者來到我國首家具備風電機組并網(wǎng)檢測資質(zhì)的單位——中國電力科學研究院新能源研究所(風電并網(wǎng)研究和評價中心)了解到，截至目前，該中心可開展功率特性、噪聲、載荷、電能質(zhì)量、有功/無功調(diào)節(jié)能力、低電壓穿越、電網(wǎng)適應(yīng)性等7大類、共計45個子項的檢測，成為國內(nèi)最權(quán)威的風電檢測機構(gòu)，檢測能力達國際先進水平。目前中心累計已完成80個機型的風電機組低電壓穿越試驗，19個機型的風電機組低電壓穿越能力一致性評估。

據(jù)了解，國內(nèi)對風電檢測的重視來源于去年發(fā)生的多起風電大規(guī)模脫網(wǎng)事故。究其原因，是風電機組不具備低電壓穿越能力所致。對此，按照有關(guān)部門的要求，不具備低電壓穿越能力的機組，要盡快制定切實可行的低電壓穿越能力改造計劃，督促設(shè)備制造廠商配合實施。

中國電科院相關(guān)人士介紹：“早在2003年，德國的風電并網(wǎng)導則就要求風機須具備低電壓穿越能力，我們在2007年認識到這個問題，才開始技術(shù)儲備，并于2008年向國家申報了‘863項目’，2009年年底具備了檢測能力，2010年開始檢測。因此，科研機構(gòu)必須要有前瞻性的研發(fā)，要進行技術(shù)儲備，否則等出現(xiàn)如因低電壓穿越能力缺失而出現(xiàn)的脫網(wǎng)事故，再開始研究就來不及了。”

“目前，德國等國家及IEC(國際電工委員會)標準已準備提出要對風機進行高電壓穿越能力檢測，維斯塔斯等國外風機廠商，不僅提出風機要具備高電壓穿越能力，還提出風機要具備一次調(diào)頻等高級功能，他們認為這樣的風機才算完美。”上述相關(guān)人士指出，“事實上，國外有許多風機廠商都有專業(yè)機構(gòu)在研究電網(wǎng)，盡管這會增加成本，但是客觀需要。因此，目前我們也在開展無功電壓等相關(guān)研究，未雨綢繆。”

此外，該人士還表示，IEC61400-21標準即將修訂，在標準修訂討論中發(fā)現(xiàn)國外風機廠商正推動標準升級，通過標準升級淘汰落后技術(shù)，通過技術(shù)升級提升產(chǎn)品競爭力，而不是通過價格競爭占有市場。因此，國內(nèi)風機廠商應(yīng)主動開發(fā)電網(wǎng)友好型風機，要以技術(shù)進步來帶動市場。其中，檢測手段是檢驗產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段。

風電標準從無到有達成共識

近日，大唐(通遼)霍林河新能源有限公司副總工程師王叢發(fā)對到訪的記者表示：“目前風電場從可研、規(guī)劃到建成投運，始終注重與電網(wǎng)企業(yè)密切溝通，并按要求安裝SVG動態(tài)無功補償裝置，配置功率遠程控制系統(tǒng)。”內(nèi)蒙古通遼、遼寧阜新等多位電力公司的負責人也表示，地方電力公司對所經(jīng)營地區(qū)內(nèi)風電場的可研、設(shè)計審查嚴格，對風電場的線路、升壓站等驗收細節(jié)嚴格把關(guān)，注重電網(wǎng)補強，保證了風電的順利并網(wǎng)。

據(jù)了解，此前我國一些風電場發(fā)生的風機脫網(wǎng)事故，不僅是由于風機不具備低電壓穿越等能力所致，也有一些是因為風電場在做前期可研、接入專題時，電網(wǎng)網(wǎng)架不夠堅強以及無功電壓等問題沒有解決好。因此，做好風電并網(wǎng)工作，除優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度、發(fā)展電網(wǎng)友好型風機外，做好前期規(guī)劃設(shè)計也十分重要。

對此，國家電網(wǎng)新聞發(fā)言人張正陵指出：“面對風電與電網(wǎng)規(guī)劃前期工作不同步、建設(shè)工期不匹配等困難，國家電網(wǎng)主動與風電業(yè)主協(xié)調(diào)配合，超前開展前期工作，千方百計加快風電送出工程建設(shè)，盡最大努力滿足了風電接入電網(wǎng)的需要。”統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2006年以來，國家電網(wǎng)累計投資風電并網(wǎng)工程458億元，建成風電并網(wǎng)線路2.53萬公里，新(擴)建變電站420座。

同時，風電發(fā)展初期，風機技術(shù)標準缺失，制造門檻低、廠商品牌眾多。對此，國家電網(wǎng)加快標準體系建設(shè)，先后編制修訂了28項企業(yè)標準，涵蓋系統(tǒng)接入、調(diào)度運行、并網(wǎng)檢測等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，形成了完善的企業(yè)標準體系，同時，積極參與風電行標、國標編制，其中，行標編制33項，國標編制17項。

“我國風電發(fā)展最令人欣慰的，一是并網(wǎng)風電超過5000萬千瓦，另一個是經(jīng)過多年磨合，風電、電網(wǎng)等對風電的相關(guān)標準、技術(shù)等形成共識，共同對待風電給電網(wǎng)帶來的問題和電網(wǎng)給風電支持的問題，風電和電網(wǎng)形成了良性互動、共同發(fā)展的新局面。”國家電網(wǎng)副總經(jīng)理舒印彪說。