风电场接入电网规划ppt课件.ppt
1,风电接入电力系统规划,王伟胜 陈默子 赵海翔 戴慧珠中国电力科学研究院China Electric Power Research Institute,2,风电接入电力系统研究 稳态潮流计算及无功/电压分析（无功补偿方案）风电接入对电网短路容量的影响（已有设备是否需要更新）风电接入电力系统后的电网稳定性问题 风电接入对电能质量的影响,1. 风电接入的研究内容,3,风电接入电力系统研究(续) 风电接入对电网备用水平的要求（电力系统某些方式下的调峰能力对风电接入容量的限制）风电场最严重的投切过程对电网频率及区域间交换功率影响电网中给定节点的风电最大接入容量分析风电/水电联合运行风电接入电力系统的经济性分析与有关政策研究,1. 风电接入的研究内容,4,2. CEPRI在风电接入系统领域的研究工作,分析工具 电力系统分析综合程序(PSASP), CEPRIDIgSILENT/Powerfactory, GermanyPSCAD/EMTDCWindPro，WAsP其他软件,5,3. 吉林省电网风力发电接入能力研究,研究目的 根据吉林省风能资源数据、电源和电网现状及发展规划数据，在研究吉林省电网结构和负荷需求、吉林省电网发展风电的经济性等基础上，分析吉林省电网风力发电接入能力，促进风电在吉林省内健康和有序地发展。,6,2007年规划电网结构及风场接入情况,Interface,3. 吉林省电网风力发电接入能力研究,7,研究水平年2007年。通榆县团结风电场一期特许权项目（装机容量200MW）建成并网，接入洮南一次变。 2008年。500kV松原变建成、白洮环网从长山厂摘出接入松原变220kV侧。白城电网结构发生变化。2010年。通榆县团结风电场特许权项目全部建成并网（总装机容量共400MW 。白城地区风电接入容量至少将达到690MW)。,3. 吉林省电网风力发电接入能力研究,8,4.1 风能资源及风电场出力的相关性分析,各风电场出力概率分布图Probability Distribution histogram of wind farms output,日负荷变化与风电场出力相关性等效负荷曲线,9,3.1 风能资源及风电场出力的相关性分析,分析结果 风电场运行在低出力水平下的概率最大，70%的概率下风场出力低于额定出力的40%。大多数时段，风电场的出力与负荷变化规律相反。负荷高峰时，风电场出力较小；负荷低谷时，风电场出力较大。风电场并网发电，常常使等效负荷峰谷差增大。,10,4.2 潮流计算及电网问题分析,冬大方式白城电网各变电站母线PV曲线图,11,3.2 潮流计算及电网问题分析,冬腰方式白城电网各变电站母线PV曲线图,12,3.2 潮流计算及电网问题分析,冬小方式白城电网各变电站母线PV曲线图,13,3.2 潮流计算及电网问题分析,计算小结风电场接入白城电网后其出力改变了白洮电网的潮流流向；为当地负荷提供了部分电力；适量接入风电对改善电网电压水平有利。风电场接入对电网电压的影响只限于接入风电的电网局部地区，对远方地区电压水平影响较小。冬腰方式下，白城长春断面上外送的电力最大。当风电场满发时，断面上的几条线路处于高负载率运行状态。,14,3.3 风电接入后电网N-1静态安全分析,计算小结长山厂任何一台发电机组退出运行不会影响白城电网电压水平及电网正常运行。 白洮电网线路N-1时，电压水平大大降低，即使是在风电能够提供部分出力时，地区的电压稳定性也很难保证，比较可靠的解决办法只能是联切白洮电网部分负荷。冬腰和冬大方式，风电场出力较高时，白城长春断面任意一条联络线故障切除后退出运行时，可以通过远方联切风电场或长山厂机组保证断面上线路不过载。冬大和冬腰方式，白城长春断面线路的开断会引起扶余变、五棵树变、前郭变和农安变电压偏低，应在扶余变和前郭变增加适当容量的低压电容器组（10MVar）,15,3.3 风电接入后电网短路容量变化,风电场附近母线的短路容量在风电发电与不发时相差较大，而离风电场较远的母线短路容量几乎不受影响。,16,3.3 风电接入对电网暂态稳定性影响,随着风电场装机容量的增加，临界故障清除时间略有增加，但当所有风电场总装机大于350MW时，临界故障清除时间随之减小。,17,3.3 风电接入对电网暂态稳定性影响,实际故障清除时间小于极限故障清除时间，稳定。,18,3.3 风电接入对电网暂态稳定性影响,小结基于双馈异步发电机的风电机组的暂态稳定特性要好于同步发电机。白城地区任一线路发生三相短路故障，线路保护动作，在故障后0.12s切除故障线路；白城电网能保持暂态稳定。,19,3.4 吉林电网调峰能力对风电接入的影响,小结 吉林省冬季负荷的峰谷差大，低谷小负荷时所有火电机组出力几乎已经降低至火电机组出力的下限值，整个吉林电网只有少量负的调节容量。 2007年冬小方式下，当风电出力达到250MW时，吉林省内所有火电机组出力都已达下限值。严重情况下考虑吉林电网的调峰能力只能接纳不到30万的风电。,20,3.5 风电场动态投切过程对电网影响,计算内容 额定风速时团结风电场在300s内从零功率切入至200MW出力运行 团结风电场在200MW运行状态突然异常切出（可以是风速超出风电机组的切机风速或线路保护误动切出整个风电场等原因）,21,3.5 风电场动态投切过程对电网影响,风电场切入切出引起的省际联络线交换功率变化,风电场切入切出引起的频率变化,Wind farm cut in,Wind farm cut in,Wind farm cut off,Wind farm cut off,22,3.5 风电场动态投切过程对电网影响,小结风电场冬大方式下的切出与冬小方式下的切入是风电场动态过程中最为严重的两种扰动情况，不会影响吉林电网的安全运行。风电场切入切出导致的频率变化满足正常运行的要求，但是引起的省间联络线交换功率的变化会违反协议。,23,3.6 洮南变最大风电接入容量,PV曲线与火电厂的无功储备,风电场两级升压变及送出线路无功损耗,24,4. 风电接入电力系统研究,有待进一步研究的几个问题风电机组与风电场模型/参数，特别是机组与风电场的控制系统，理论研究与仿真基于实测数据的风电机组/风电场建模与参数辨识电力系统规划中风电场的考虑方法(容量价值)风电场接入电力系统的经济效益评价,25,4. 风电接入电力系统研究,有待进一步研究的几个问题(续)海上风电场电气系统关键技术风电场引起的辅助服务费用计算风电比例较高的电力系统运行方式特大规模风电场(1000MW)电气系统优化与接入系统分析方法,26,谢 谢！Thanks !,
