酒泉地区将开发建设风电基地

2008年2月23日,国家发改委在北京组织召开甘肃酒泉地区千万kW级风电基地规划工作会议,研究落实甘肃酒泉风电基地及配套送出工程建设方案。国家电网公司、西北电网公司、甘肃省发改委、甘肃省电力公司及参与风电基地建设的投资单位参加了会议。会议确定了甘肃酒泉地区千万kW级风     

甘肃酒泉风电出力特性分析

甘肃酒泉风电基地是中国乃至世界规划建设的第1个10 GW风电示范基地,开创了风电大规模集中开发、超远距离输送的先河.文中利用甘肃酒泉地区实际测风资料和调度能量管理系统(EMS)实际运行数据,全面分析了酒泉地区的风资源特性,研究了风电机组、风电场、风电场群和风电基地的出力特性,比较了不同时间尺度下风电出力特性的不同特点,得出如下大规模风电基地的出力特性:在长时间尺度下相关性明显,在短时间尺度下互补性明显.文中还根据大规模风电的出力特性分析了其对电网稳定和调频、调峰的影响.     

国内首次针对大规模风电的人工单相短路试验及测试圆满完成

2010年10月22—23日,中国电力科学研究院在西北电网公司等单位的委托下,在甘肃风电研究中心、甘肃电力科学研究院、相关风电场及风电厂家的配合下,借助新疆—西北750 kV联网工程系统调试中的人工单相短路接地试验项目,在短路试验期间对甘肃酒泉地区风电场应对短路扰动的实际运行情况开展了实测工作,此种规模的试验和测试在国内尚属首次。     

甘肃酒泉风电功率调节方式的研究

酒泉风电基地(Jiuquan wind power base,JQWPB)是中国第一个千万千瓦级示范风电基地,它的建设给甘肃电网乃至西北电网带来调频调峰、电力电量消纳等技术难题,利用河西地区测风资料和近期调度能量管理系统(energy management system,EMS)实际运行数据,分析甘肃酒泉地区风资源特性和风电出力特性,研究风电并入电网的功率调节方式,根据国内技术发展水平和河西资源状况,比较了抽水蓄能、常规火电以及抽水蓄能和火电联合3种功率调节方式,得出了抽水蓄能电站不能用于风电功率调节、抽水蓄能和火电联合调节存在不确定性和一定规模的常规火电可以满足风电功率调节要求的结论。建设一定规模的火电基地,并在酒泉地区将其电能以特高压直流外送是解决酒泉风电调频调峰与电量消纳的有效途径。     

大规模风电基地规划与建设思考

<正>我国风电快速、大规模发展,在西北、华北、内蒙和东南沿海规划7个千万千瓦级风电基地。目前,甘肃酒泉等大型基地风电装机容量接近千万千瓦,正是规划建设的关键时期。大规模风电的规划和建设体现了"中国速度",以酒泉风电基地为例,2009~2013年短短4年时间已并网风电容量580万k W,预计2015年超过1 500万k W。但是,由于大规模风电基地规划、建设及运行经验缺乏,规划设计和运行单位对大规模风电基地的运行特性认识不     

动态无功补偿装置在酒泉地区风电场的优化应用

通过对酒泉地区风电场动态无功补偿装置的测试及参数分析,结合风电大规模脱网事故的电气暂态过程特征,对风电场动态无功补偿装置的应用提出了优化思路。     

预防大规模风机连锁脱网事故的区域自动电压控制协调控制策略

大规模风电机组连锁脱网事故是当前国内风电迅速发展过程中出现的新问题之一。针对甘肃酒泉风电基地发生的风电机组连锁脱网事故,分析其典型发展过程及时空尺度,找出导致事故发生的主要原因。在此基础上,针对风电出力的波动性和固定无功补偿投切引起的电压阶跃调整,提出区域自动电压控制（automatic voltage control,AVC）协调控制模式及策略。以河西电网实际运行数据进行电网稳态电压分析以及采用酒泉＂2-24＂脱网事故重演与控制效果仿真验证了该控制模式及策略的有效性和正确性。     

大规模风电送出能力影响因素分析

随着国家新能源基地的建成,甘肃风电基地将成为世界上最大的风电基地,但同时也面临着巨大的挑战。新能源基地风电主要面临的是输送能力、调频调峰、电力电量消纳和系统稳定四大问题。大规模风电的送出和消纳问题凸显,已直接影响到风电企业的效益和风电行业的发展。为保障新能源基地风电的稳定送出和有效消纳,结合甘肃电网的实际情况,针对甘肃河西地区新能源基地运行以来暴露的风电送出能力问题,分析了西北750 kV主网送出能力和330/110 kV电网就地消纳能力的主要影响因素,以及大规模风电外送对甘肃河西地区电网的影响,提出了提高输送能力和确保系统稳定的措施。     

新能源接入对西北—新疆联网通道输电能力及系统安全稳定性影响分析

西北地区新能源接入主要受西北—新疆联网通道输电能力的影响和限制,为合理规划发展西北地区新能源,对新能源接入与西北—新疆联网通道输电能力及系统安全稳定性进行了研究。采用PSD-BPA机电暂态仿真程序,分析了新疆哈密地区风电、甘肃河西走廊地区风电、甘肃金昌等地光伏电源以及青海柴达木地区光伏电源接入后,对西北—新疆联网通道输电能力及系统安全稳定性的影响。结果表明:哈密风电接入规模及风电机组控制方式对西北—新疆联网通道输电能力的影响不大,但哈密风电接入会降低系统的安全稳定水平;而甘肃风电及光伏电源的接入有利于西北—新疆联网通道输电能力及系统安全稳定水平的提高;青海地区光伏电源的接入会使西北—新疆联网通道输电能力下降,且使西北—新疆联网第一通道安全稳定性下降,但会使总的新能源接入规模得到大幅提高。根据分析结果,建议合理发展青海、甘肃光伏电源规模,并注意发展比例。同时,在发展大规模风电及光伏电源的同时,应注意西北—新疆联网通道安全稳定控制措施的合理制定。     

大规模风电消纳销售电价机制

近年来我国风电装机容量急速增长,并呈现大规模、集中开发的特点,新能源的大规模接入带来了风电大规模消纳的问题,而现有的销售电价机制制约了风电的就地消纳和远距离输送。为促进风电发展,需制订出台有利于新能源大规模消纳的配套电价政策。基于销售电价基本理论,建立了本地消纳和远距离消纳的风电销售定价模型,并利用该模型以甘肃风电为例进行就近消纳和远距离消纳的测算,提出了有利于风电消纳的销售电价策略,证明了模型的有效性。     

风电智能有功控制系统研究与实现

风电场大量、快速和成规模接入电网,给电网有功调度与控制带来新的挑战。针对新疆电网风电发展现状,开展了风电有功控制系统的研究和讨论,通过对国内类似控制系统分析,结合新疆电网的实际情况,提出了适应新疆电网的风电控制系统的建设方案思路,同时通过实践也在风电场有功功率快速、精确控制方面验证了此技术方案。为在保证电网安全稳定运行的基础上最大限度地接纳风电资源提供了技术支持,也为类似系统建设提供了借鉴思路和参考。     

西北电网330kV尖樊线人工短路试验中接地距离保护适应性分析

以风电为代表的新能源场站的故障特征对传统距离保护的附加阻抗产生了新的影响,导致保护性能降低。而现有距离保护适应性研究缺乏对单相接地故障场景的分析。为此,结合西北电网于尖樊线进行的2次人工短路试验数据,基于多种控制策略下的风电场故障特征,分析单相接地故障下接地距离保护附加阻抗系数,进而判断保护适应性。研究发现网侧保护附加阻抗系数较小,两侧电源故障电流对保护影响较小;而风电场侧保护附加阻抗系数较大,两侧电源故障电流对保护影响较大,导致保护拒动。     

风功率预测系统在新疆电网中的应用及改进

结合风功率预测系统在新疆电网中的应用情况,就风功率预测系统进行了总结。对存在问题进行了深入研究,找出了其中的不足,提出了新的解决措施,克服了原有系统的不足。对推进风功率预测系统的应用及提高风功率预测系统精度有重要的指导意义,也为有类似问题的风功率系统提供了技术参考及借鉴。     

基于VSC-HVDC的风电分散并网下垂控制策略

海上风电的大规模开发使得柔性直流(VSC-HVDC)输电技术得到了越来越广泛的关注与应用。文中通过引入交流电压下垂控制,提出了基于VSC-HVDC的适应送端交流分散模式下的风电场多端并网的协调控制策略。在柔性直流输电传统控制策略的基础上,保留配电网侧逆变器的定直流电压控制,以保证系统功率平衡;而使风电场侧整流器采用交流电压下垂控制,以代替原有的恒功率控制,从而引入下垂控制的无需通信联系和合理动态分配等优势。仿真分析表明所提控制策略不仅能保证有功出力灵活自动跟踪系统额定值,而且还具有一定的负荷波动容忍度和交直流故障隔离功能,且在风电场采用送端交流分散模式同时向多端配电网供电时,能在风电机组切出系统的情况下快速实现潮流反转,以保证系统供电可靠性,并能自动按照额定比例在各配电网间合理分配动态功率,为风电分散并网的协调运行提供了有效的解决途径。     

蒙西并网风电场故障分析和数字化运营管理系统的设计

针对蒙西并网风电场故障率高、维修费用昂贵的问题,以风机制造厂家为源头的风电设备数字化运营管理体系,设计了支持风电装备数字化运营的整套平台框架。该平台可以将风电场前期资料导入,同时包括风电装备的日常运行管理、故障管理、维修管理直至风电装备的报废回收管理,从而形成设备的全寿命周期管理,有效地帮助提高风机制造业和风电投资企业管理成本,减少故障率,进而降低整个风力发电的成本。     

基于无功判定法的Crowbar保护电路退出控制

"并网难"已成为风电发展的瓶颈,而低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)是风电并网中的核心技术,目前主要采用Crowbar保护电路实现风电机组在大干扰下也具有LVRT能力,而Crowbar电路退出时间对电网故障恢复有很大的影响。根据我国风电大规模远距离的特点,在DIgSILENT中建立了双馈风力发电机组(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)的动态模型,并经过远距离输电线与IEEE9节点电力系统相连,仿真分析了DFIG在各种短路故障条件下的运行特性,提出一种基于无功功率判定的Crowbar退出控制方法,能实现Crowbar电路在故障切除后立刻退出,提高了DFIG的LVRT能力。     

风电并网电力系统无功补偿动态性能研究

分析风电场并网运行存在的不稳定性因素,为满足国家电网公司对风电场并网提出的技术要求,需增设无功补偿装置提高其运行的稳定性。本文先建立目前主流的无功补偿装置的模型,以典型风力发电场为研究对象,以Matlab/Simulink为平台,实现风电场的电气输电系统、各种风速的建模。结合风电并网系统案例,在假定电网故障的情况下,分别对加入静止无功补偿器(SVC)和静止无功发生器(SVG)的风电场进行仿真。得到的结果可以证明两者在风电场无功补偿方面的积极作用,并对两者的性能优劣进行对比。     

新疆电网风电基地110 kV人工短路试验及结果分析

为了削弱对化石能源依赖的程度和发展新能源,中国新疆地区风电装机容量逐年攀升。与此同时,大规模风电并网对传统配电网带来的冲击日益显著,尤其是短路故障发生时对短路电流的影响,导致继电保护可靠性降低,电力系统失稳。此次新疆电网110 kV人工短路试验,不仅进行了详细试验方案的编制,还对短路电流的影响因素进行了探析以及基于PSASP潮流方式的计算值和试验值误差的分析。最后,得出现行电力系统不同类型的风机计算模型与电网实际情况的贴合程度和不同故障类型下的计算电流与实测电流的误差比,并且总结出计算值与实测值存在误差的影响因素。     

宁夏电网风电功率预测系统开发

大规模瓯电的接入对宁夏电网的安全、稳定和经济运行影响较大,急需建设宁夏电网风电功率预测系统。本文在总结国内外风功率预测研究成果的基础上,阐述宁夏电网风电功率预测系统框架、建设原则、软硬件方案。以确保宁夏大规模风电接入后电网的安全、稳定、经济运行。     

考虑合理弃风的风电消纳方法研究

风力发电受自然来风的影响较大,具有明显的随机性与不确定性。随着大规模风力发电场的快速发展,其接入电力系统而导致的相关问题越来越明显。针对目前国内风电大规模接入受限的问题,以风电场弃风电量与系统为消纳更多风电而增加的调峰投资为约束,提出了利用系统低谷负荷时的合理弃风来提高风电的整体消纳能力的理论研究方法。最后通过利用所建立的风电消纳模型,以东北某区域电网为例进行了计算分析,得到了2015年与2020年在三种不同调峰平衡方式下的风电消纳能力,以期能为东北地区的风电规划与建设工作提供参考。