王伟胜中国风电并网技术挑战和解决方案.ppt

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1、中国风电并网的技术挑战和解决方案,王伟胜中国电力科学研究院2008-01-15,目 录,引言技术挑战解决方案结论与建议,1.引 言,世界风电累计装机容量,中国风电累计装机容量,1.引 言,1.引 言,1.引 言,“建设大基地，融入大电网”的风电发展战略，对风电接入电网规划和运行带来了新的课题我国风电开发特点：大规模，高集中、远距离、高电压 风电场正在成为电网中的主力电源风电场规模风电场接入电网的电压等级风电在省级电网中的比例,2.技术挑战,电网与常规发电企业共同面临的挑战电力系统规划电力系统安全稳定运行电力系统节能调度风电机组制造商面临的挑战风电开发商面临的挑战,2.技术挑战,电力系统规划面临

2、的挑战电网规划与风电规划常规电源规划与风电规划风电出力变化特性（月，日，时，分钟）,The GermanWind Power Plant“09/2005,Wind Turbine/Wind Farm SitesSource:ISET,Total WT number:16,800 WTsInstalled capacity:17,360 MW,2.技术挑战,2.技术挑战,甘肃酒泉、内蒙古和苏沪沿海等地区正在规划建设千万千瓦级风电基地。,2.技术挑战,电力系统安全稳定运行规划面临的挑战线路传输功率电网无功/电压调节机组组合和最小出力电力系统调峰与调频 联络线功率控制电能质量指标电力系统节能调度面临

3、的挑战,2007年我国电力装机与发电量构成,2.技术挑战,2.技术挑战,德国电力装机构成（燃油+燃气20%）,美国电力装机构成（燃油+燃气20%）,2.技术挑战,2.技术挑战,风电机组制造商面临的挑战低电压穿越能力有功功率控制能力无功功率与电压控制能力电压波动和闪变谐波电流电网适应性,2.技术挑战,Scenario:2001,low loadWEC-model:static converterfailure:Substation Dollern,Measurements from REE,SpainExample:Fault causes the tripping of approx.500

4、MW wind power,loss of power generation,2.技术挑战,风电机组低电压穿越能力（LVRT）吉林事故描述 时间:2008.04.09 早晨 天气情况:刮风，下小雨。故障位置:白城至开发变66kV线路(19km)，距离白城变 2.4km。故障类型:2相短路(B-C)发生时间 05:07:54 保护动作情况:线路距离保护与过流保护动作,2.技术挑战,Pro-Fault 故障前,223MW,232kV,234kV,38Mvar 电容器组,55MW,时间:05:07,230kV,Post-Fault故障后,0MW,244kV,251kV,38Mvar 电容器组,0MW

5、,时间:05:07,236kV,定速机组,2.技术挑战,风电开发商面临的挑战（运行与调度）风电场低电压穿越能力风电场有功功率控制能力风电场无功功率与电压控制能力风电场电能质量指标风电场在线监测与功率预测,3.解决方案,电网接纳风电能力电力系统规模 发电装机结构（固有的灵活性）负荷变化与需求侧管理系统风电场的地域分布与风能资源特性风电场的可预测性与可控制性,3.解决方案,政府机构及公共事业部门电网企业常规发电企业风电机组制造商风电开发商电力用户,3.解决方案,政府机构制定统一的电力规划（电网、常规电源和风电）制定新的风电场接入电力系统技术规定制定激励政策，推动风电行业的技术进步。德国2009年可

6、再生能源法（Renewable Energy Sources Act）规定：新建风电场的电网服务补贴（至2014年）0.5Ct/kWh现有风电场的电网服务补贴 0.7Ct/kWh（5年）,3.解决方案,公共事业部门 风电规划和运行中的技术支持（气象）电网企业加快电网规划和建设提高电网运行技术开展风电功率预测开展节能调度,3.解决方案,风电功率预测,3.解决方案,3.解决方案,常规发电企业提高发电机组运行技术风电开发运行企业提高风电场的运行与控制技术开展风电功率预测,3.解决方案,风电功率预测,3.解决方案,风电场控制,3.解决方案,风电场控制,3.解决方案,Horns Rev 海上风电场 Ab

7、solute Power Constraint,3.解决方案,Horns Rev 海上风电场 Balance Control,3.解决方案,Horns Rev 海上风电场 Power Gradient Constraint,3.解决方案,Horns Rev 海上风电场 Delta Production Constraint,3.解决方案,Horns Rev 海上风电场 Delta 叠加 Balance控制,3.解决方案,风电机组制造企业,3.解决方案,电力用户提高电力用户需求的灵活性和可控性电动汽车与储能技术的推广应用,4.结论与建议,研究和解决风电并网技术的紧迫性技术措施和管理手段并重各方参与，共同努力随着技术进步，风电将由清洁的可再生能源转变为性能优越的电源。,谢谢！敬请批评指正！,