（1 风电科技有限公司；2许继电气股份有限公司；3许昌许继电动汽车充电服务公司 河南许昌 461000）
摘要：近年来，随着社会各界对可再生能源的重视，我国的风电装机的容量快速增多，风电场逐渐形成了具有规模的发展趋势，风电接入电网，能有效提高发电量，且我国的风电逐渐发展成为具有大规模、集中开发、远距离及高压输送等特点的风电网络。随着风电接入电网给电网的安全运行带来了较大的挑战。
关键词：大规模；风电接入；问题；措施
一、风电发展现状及特点
1.1风电机组现行的技术水平
随着风力发电设备机组制造的蓬勃发展，使得每组单机容量越来越大。目前，兆瓦级机组已成为市场主流机型，世界最大风电机组的容量已达6MW。受风力资源、运输条件等因素的影响，陆地风电场单机容量一般在3MW以下，海上风电场及近海陆地风电场每组单机容量可达5～6MW。新建风电场主要以双馈变速风电机组和永磁直驱风电机组为主。恒速风电机组采用普通感应发电机，风机转速恒定，运行中需从电网吸收无功功率。双馈变速风电机组采用双馈电机，永磁直驱风电机组采用多极永磁同步电机，这两种机组转速可变，具有提供无功支撑的保障能力。
1.2接入电网方式
风电接入电网主要有2种方式：分散接入和集中接入。分散接入主要用于风电开发规模小、就地耗散的情况，接入电压等级相对较低，对系统运行影响较小。集中接入主要用于大规模的风点开发，主要以异地消散为主的情况，接入电压等级高，远距离输送，对系统运行影响较大。由于负荷需求量增长缓慢，所以国家电网的结构趋于平稳。风力发电可以代替常规电源，因此除新近开发的大规模海上风电采用高电压远距离的运输方式外，风电大多数都采用分散式接入电网的方式，就地消散，同时也不存在大规模风电接入电网后产生的一系列问题。经过近年来我国电网的发展，我国风电已由发展初期的小规模、分散接入转变为大规模、集中接入。我国风能资源主要分布于“三北”及东南沿海地区，大多远离负荷中心。
1.3风电运行特点
①风力发点的随机性强、间歇性较明显。风电的波动幅度大，波动频率也无规律可循，在极端情况下，风电出力可能在0～100%范围内变化。风电出力有时与电网负荷呈现明显的反调节的特性。
②风电年利用小时数偏低。根据我国部分省区2007年风电年利用小时数统计报告中可以看出，风电场年利用小时数差别较为明显，一般在2000h左右。
③风电功率调节能力差。风机在采用不弃风的方式下，只能提供系统在非故障状况下的有限功率。由于机组本身的运行特性和风力资源的不稳定性，使得风电机组不具备常规火电机组的功率调节能力。
二、大范围风电接入电网的问题
2.1加大运营成本
风力发电虽然是一种较为环保的发电方法，但也有一些显著的缺点，其中，较为突出的是风力发电具有较强的不可推测性。同时，由于风力资源分布不均衡且我国天气预报水平较低，因此，在大范围风电接入电网后，供电公司需额外增设部分备用风电发电机，以快速适应风力发电经常波动的发电功率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，大范围风电接人电网势必要求供电公司升级被接人的电网和风力电网的设施和技能，否则无法满足新形势下的发电工作要求。由此可见，大范围风电接人电网在一定程度上增加了电网的运营成本。
2.2增加调峰工作难度
由于风力资源具有随意性，所以，风力发电的频率也具有较强的波动性。在大范围风电接人电网后，如果供电公司无法及时、有效地调节风力发电的频率，则无法保障供电品质。令人遗憾的是，目前我国大部分风力发电较为集中的地区仍将火力发电作为主要的发电方法，开展大范围风电接人电网的调峰工作难度较大。由于与这些地区煤电项目有关的电源品种缺乏多样性，因此，相应的调峰手段非常有限，这是我国大范围风电接人电网的主要短板之一。
2.3风电设施无法满足
风力发电对设施要求较高，大范围风电接人电网更是如此。然而，目前我国部分风力发电公司拥有的设施，无论是在数量上，还是在质量上，都无法满足新形势下风力发电的需要。这就直接造成了风力发电过程中风能使用率低下、有关的调峰工作无法顺利开展的困境，从而使风力发电效率大幅下降。我国为顺应社会发展潮流而提出的大范围风电接人电网计划的顺利开展需要以数量充足、质量较高的发电设施为基础保障，而部分风力发电公司发电设施的数量和质量无法满足需求，这已成为行业发展的障碍。
三、风电接入电网有关问题的改良措施
3.1加大电网建造和计划
积极推进“一特四大”方针的开展，建造以特高压为骨干网架、各级电网协调同发展的统一坚强智能电网，为接纳可再生资源搭建更结实、更宽广的平台。促进全国风电整体布局计划尽快出台，指导各地区风电计划和项目早期工作；争取将风电计划纳入电力工业中长期发展计划，在国家层面实现风电与电网及其他电源的统筹计划。结合全国风电发展计划，开展大型风电基地接入体系和电网消纳能力专题研究，合理安排风电建造时序。结合统一坚强智能电网的发展计划，进一步加强全国电网互联和风资源丰富地区的特高压电网建造，实现全国范围内的资源改良配置，使风电等新资源送得出、落得下、用得上。统筹考虑大范围风电与配套水、火电电源的建造，打捆外送，提高输电体系的经济性和安全稳定水平。同步建造一定容量的调峰调频电源，解决风电大范围发展带来的调峰调频问题，确保电网安全稳定运营。
3.2借助有关策略，改进技能标准
积极主动配合国家有关部门做好风电接入电网有关方针、策略及计划问题的研发工作。主动开展与风电发展有关的体系接纳能力、电价机制等重大问题探究，为我国风电策略体系的改进提供坚强决策支撑。促进国家尽快制订、修订国家有关标准，严格风电技能要求，明确并强制执行风电机组和风电场接入电网技能性能要求。促进建立我国强制性的风电并网认证和检验制度，改进并网检验认证体系，对并网风电机组实行强制检验认证，确保电网的安全稳定运营。
3.3加大电网运营管控
加强风电大范围接入电网的运营管控技能研讨，制定调整管制规程、规定，规范调整运营、计划管制、维修安排和事故处置。加快风电机组和风电场模型的研发工作，深化大范围风电接入后的电网稳定剖析与运营管控探究。加强风电功率推测方案和体系研讨，总结积累实际推测经验，提高推测精度，加快风电功率推测体系大范围运用。依法加强风电场的并网安全性评价，提高风电场和电网的安全稳定运营水平。
结语
风力发电在节能减排、促进国民经济增长等方面起到了重要的作用，而对于我国大范围风电接人电网工作中存在的问题，供电公司应采取相应的办法予以解决，从而确保我国电力供应的稳定性和安全性。
参考文献：
[1]李鹏，毕晓颖.大范围风电接入电网的有关问题及办法[J].科研，2015.
[2]冶鹏.大范围风电接入电网面临的问题及建议[J].中国科技博览，2013.
[3]窦真兰，程孟增，蔡旭，等．大型风机变桨距控制系统的研究[J]．电机与控制应用，2011．
论文作者:杨杨1,张坤2,赵晓丹3
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/12/5
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