甘肃酒泉风电功率调节方式的研究
风力发电机组并网控制与功率协调技术
风力发电机组并网控制与功率协调技术随着资源的匮乏和环境保护的呼声日益高涨，可再生能源成为热门话题。
风力发电作为其中的重要一环，其并网控制与功率协调技术的研究和应用显得尤为重要。
下文将从风力发电机组的并网控制和功率协调两个角度进行论述，展示风力发电的发展现状和未来趋势。
1. 风力发电机组的并网控制技术风力发电机组的并网控制是指将风力发电机组的电能输出与电网进行连接，实现发电功率的传输和利用。
1.1 并网方式及控制策略目前，常见的风力发电并网方式有直驱式和机械变速器式。
直驱式风力发电机组将风轮与发电机直接连接，无需机械传动装置，具有结构简单和可靠性高的优点。
而机械变速器式则通过机械变速装置将风轮的转速与发电机的额定转速匹配，提高发电效率。
在风力发电机组的并网控制中，需考虑风速、电网频率和功率等因素。
根据这些因素的变化，可以采用最大功率点跟踪(PPT)和恒速控制等策略，实现发电机组的最佳工作状态和最大发电功率输出。
1.2 并网保护与电网稳定性风力发电机组并网时，需考虑对电网的保护和稳定性。
并网保护主要包括过流保护、过频保护和过压保护等，通过在风力发电机组并网过程中监测和控制这些保护参数，确保电网运行的安全可靠。
另外，风力发电机组并网还需关注电网稳定性。
由于风力发电机组输出功率的波动性，可能会对电网频率和电压产生影响。
因此，需要通过有功和无功功率的控制，实现风力发电机组与电网的无缝衔接，提高电网的稳定性。
2. 风力发电机组的功率协调技术风力发电机组的功率协调是指通过合理的控制手段，使不同风力发电机组之间的功率输出协调一致，提高整个风电场的发电效率。
2.1 多机组的功率协调在大型风电场中，通常会有多台风力发电机组并列运行。
为了协调多机组之间的功率输出，减小风力发电机组之间的相互影响，可以采用功率控制策略。
这些策略主要包括基于功率参考值的PID控制、模型预测控制(MPC)和群控制等。
2.2 风电场的功率调度风电场的功率调度是指根据电网需求和风力资源情况，合理分配和利用风力发电机组的功率输出。
风电基地动态无功补偿装置参数实测与分析
风电基地动态无功补偿装置参数实测与分析拜润卿;秦睿;智勇;周喜超;杨勇【摘要】甘肃酒泉10GW级风电基地动态无功补偿装置群涵盖了静止无功发生器(SVG)、晶闸管控制电抗器(TCR)、磁控电抗器(MCR)等多种补偿装置,类型全,数量多,但性能特点缺乏试验验证,不利于无功/电压管理及补偿装置效能的充分发挥.针对此现状,展开动态无功补偿装置性能集中测试.考虑电网接线结构、风电场实际运行情况等因素,参考相关国家标准选择测试项目,制定测试方法.实地测试了装设于不同风场的SVG、TCR及MCR等补偿装置的动态调节范围、有功损耗、动态响应时间和谐波电压水平.根据实测结果对3种动态无功补偿装置在风电场的应用特性进行了对比分析.%Dynamic reactive power compensation devices in Jiuquan wind power farms of 10 GW above in Gansu province include different types, Such as SVG, TCR and MCR. The lack of experimental verification for the performances is not conducive to voltage/var management and fully utilization of the compensation capacity. In order to solve the problem above, the compensation device performance test was conducted. The testing items and procedures were selected based on related national standards with the consideration of different grid structures and wind farm operation modes. The testing contents involved dynamic regulating range, active power loss, dynamic response time and harmonic voltage level. Three types of compensation devices installed in different wind fanns, namely SVG, TCR and MCR, were chosen and tested. The performances were compared and analyzed according to the field test results.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2012(045)002【总页数】4页(P54-57)【关键词】风电场;无功补偿;静止无功发生器(SVG);晶闸管控制电抗器(TCR);磁控电抗器(MCR);参数测试【作者】拜润卿;秦睿;智勇;周喜超;杨勇【作者单位】甘肃电力科学研究院,甘肃兰州730050;甘肃电力科学研究院,甘肃兰州730050;甘肃电力科学研究院,甘肃兰州730050;甘肃电力科学研究院,甘肃兰州730050;甘肃电力科学研究院,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TM6140 引言酒泉风电基地地处电网末端，主要通过双回750kV线路送出，输电距离远，电压等级高，无功电压控制问题较为突出。
甘肃酒泉风电特性研究
Abstract:Jiuquan wind power base is the first pilot 10GW-level wind power base in China.This paper introduces the wind energy resources and development plan of Jiuquan wind power base.According to a whole-year of simulatedwind power data,an analysis is made on the seasonal and daily features,the power probability distribution,abandoned wind power,ensured capacity,effective power,power change rate and peaking characteristics of Jiuquan wind power base,which is very important for optimal development planning of power sources and power grids.Key words:wind power;power characteristics;planning;integration into grids收稿日期：2010-09-05作者简介：辛颂旭（1982—），男，河南南阳人，工程师，主要从事电力系统规划与运行、新能源开发利用等研究工作。
E-mail:xinsongxu@0引言风电作为目前技术较为成熟、成本较低、可实现规模化开发的新能源发电技术，在调整能源结构、应对气候变化、缓解环境污染等方面将发挥不可替代的作用[1-2]。
我国风能资源丰富且分布集中，按照“建设大基地、融入大电网”的总体思路，我国规划在“三北”及东部沿海地区建设酒泉、哈密等7个千万千瓦级风电基地[3]。
风电场功率曲线优化研究
风电场功率曲线优化研究随着人们对清洁能源需求的不断增长，风能作为一种可再生的清洁能源渐渐受到关注。
风电场作为发电的重要形式之一，其功率曲线优化研究成为了提高风电场发电效率和经济性的关键问题。
本文旨在探讨风电场功率曲线优化的方法与方式，以实现风电场系统的最佳发电效果。
首先，我们要了解什么是功率曲线优化。
风机的功率曲线是描述风机在不同风速下的输出功率与风速之间的关系的曲线图。
优化功率曲线可以提高风机的运行效率，进而提高整个风电场的发电效率。
这项研究有助于降低风电场的成本，并提高风电场的可靠性。
在风电场的功率曲线优化研究中，一个重要的指标是发电效率，也即风电场从风能转换为电能的效率。
为了提高发电效率，研究人员通常从以下几方面进行探索：首先，根据风场的风速情况，调整风机的叶片角度。
风机叶片角度的调整可以影响风机的转速和功率输出。
在低风速下，增加叶片角度可以增加风机的转速和输出功率；而在高风速下，减小叶片角度可以有效减小风机的负载，避免过载运行。
通过根据实时风速情况动态调整叶片角度，可以实现风电场系统的最佳发电效果。
其次，通过控制风机领先角度进行数据智能运算，实现最佳功率曲线的优化。
传统的控制算法通常采用PID（比例-积分-微分）算法进行控制，但是这种方法的鲁棒性和自适应性较差。
而基于数据智能的优化算法，如模糊控制算法和神经网络控制算法，可以根据风速和风机状态实时调整控制策略，使风机始终运行在最佳发电区域。
此外，一些新兴的技术也被应用于风电场功率曲线优化研究中。
例如，利用数据驱动的方法来构建风机功率输出模型，从而更好地预测风机在不同风速下的功率输出。
同时，利用大数据分析和机器学习方法，可以从海量的历史风速数据中挖掘规律，进一步优化风电场的功率曲线。
这些新技术的应用将使风电场的功率曲线优化更加准确和有效。
最后，利用风电场的整体监控和数据分析系统进行功率曲线优化。
通过安装传感器和监控设备，可以实时监测风速、风机运行状态和环境条件等数据。
甘肃酒泉风电特性研究
（． ｔｔＧｒ ｎ ｒｙＲ ｓａｃ ｓｔｔ， ｅ ｉｇ１０ ５ ， ｈｎ；２ Ｃ ｉａＨ ｄｏ ｏ ｒ ｎ ｉｅｒ ｇＣ ｎｕｔ ｇＧｒｕ ， ｅ ｉｇ１０ ２ ， ｉａ １Ｓａｅ ｉ Ｅ ｅｇ ｅｅｒｈＩ ｔｕｅＢ ｉｎ ０ ０ ２Ｃ ｉ ｄ ｎｉ ｊ ａ ． ｈｎ ｙ ｒｐ ｗｅ ｇｎ ｅｉ ｏ ｓｌｎ ｏ ｐ Ｂ ｉｎ ０ １０Ｃｈｎ） Ｅ ｎ ｉ ｊ
变化率、调峰特性等进行 了分析 ，对进一步做好 电源及 电网的发展规划具有重要的参考价值 。
关键 词 ：风 电 ； 出力特 性 ；规 划 ；并 网 中 图分 类 号 ：Ｆ ０ ． ４ ７２；Ｔ １ Ｍ６ ４ 文 献标 志 码 ：Ａ
Ｓ ｕ ｙ Ｏ ｌ ｉ ｄ Ｐ ｗｅ ａ ａ ｔｒｓｉ ｓ ｆ ｉ ｑ ａ ｉ ｄＰ ｗｅ ｓ ｔ ｄ ｉＷ ｎ ｏ ｒ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｃ Ｊｕ ｕ ｎ Ｗ ｎ ｏ ｒ ｔ ｏ Ｂａ ｅ
在 “ 北 ”及 东 部 沿海 地 区建设 酒 泉 、哈 密 等 ７个 三
千万千 瓦级 风 电基 地ｌ ３ １ 。
的整 体 出力 特 性 与 单 个 风 电 场 之 间存 在 较 大 差 异 ， 风 电的 出力 特 性 直接 影 响 到 系统 对 其 他 电源 的装 机 规 模 、调 峰 能 力 、功 率 调 节速 度 的需 求 ，作 为 我 国
辛 颂 旭 ， 白建 华 ，郭 雁 珩
（． １ 国网能 源研究院 ，北京 １０ ５ ；２中国水电工程顾问集团公司，北京 １０ ２ ） ００２ ． ０ １０
摘 要 ：酒 泉 风 电基 地 是 我 国规 划 建设 的 第 １个 千 万千 瓦级 风 电基 地 。介 绍 了酒泉 地 区风 能 资 源及 风 电 开发 规 划 ，根 据 一 整 年 的 风 电模 拟 出 力数 据 ，对 酒 泉 风 电 基 地 出力 的季 特 性 、 日特 性 、 出力 分 布 、 弃风 电 量 、保 证 容 量 、 有 效 出力 、 出力
甘肃酒泉---世界最大风力发电基地
甘肃酒泉---世界最大风力发电基地世界最大风力发电基地——甘肃酒泉千万千瓦级风力电站工程投资额：1200亿工程期限：2008年——2020年2012年9月，甘肃酒泉风力发电场，敦煌去嘉峪关的公路上，路边的大片风车群。
2008年8月，甘肃酒泉千万千瓦级风电基地建设全面启动，这标志着我国正式步入了打造“风电三峡”工程阶段。
这是国家继西气东输、西油东输、西电东送和青藏铁路之后，西部大开发的又一标志性工程。
冬日的酒泉瓜州县，一排排银白色的风力发电机在碧蓝色天空的映衬下，显得蔚为壮观，分外醒目。
位于甘肃省河西走廊西端的酒泉市是中国风能资源丰富的地区之一，境内的瓜州县被称为“世界风库”，玉门市被称为“风口”。
据气象部门最新风能评估结果表明，酒泉风能资源总储量为1.5亿千瓦，可开发量4000万千瓦以上，可利用面积近1万平方公里。
10米高度风功率密度均在每平方米250-310瓦以上，年平均风速在每秒5.7米以上，年有效风速达6300小时以上，年满负荷发电小时数达2300小时，无破坏性风速，对风能利用极为有利，适宜建设大型并网型风力发电场。
为此，国家在2008年批准了酒泉千万千瓦级风电基地规划。
酒泉风电开发始于1996年，经过10多年的建设，目前已建成5座大型风电场，风电装机规模达到41万千瓦。
风力发电是可再生能源领域最为成熟、最具大规模开发和商业开发条件的发电方式之一。
酒泉风电基地远景风电总装机容量为3565万千瓦，先期计划建设装机容量1065万千瓦。
国家发展和改革委员会主管能源的负责人认为，酒泉千万千瓦级风电基地建设在世界上尚属首例。
建设酒泉千万千瓦级风电基地，需要投资1100亿元至1200亿元，资金全部由商业投入。
目前酒泉风能资源已吸引了国内20多家大型企业前来投资和考察。
目前酒泉正分步实施煤电基地建设目标，酒泉风电项目此前第一期380万KW风电设备招标工作完成。
大连华锐中标179万KW、东方汽轮机中标115万KW、新疆金风中标81万KW、重庆海装中标5万KW.依据项目建设计划，到2010年酒泉风电基地装机容量达到500万KW，到2015年风电装机达到1200万KW，到2020年建成1360万千瓦的装机容量。
风电场风电机组优化有功功率控制的研究
风电场风电机组优化有功功率控制的研究2017年度申报专业技术职务任职资格评审答辩论文题目：风电场风电机组优化有功功率控制的研究作者姓名：李亮单位：中核汇能有限公司申报职称：高级工程师专业：电气二Ο一七年六月十二日摘要随着风电装机容量的与日俱增，实现大规模的风电并网是风电发展的必然趋势。
然而，由于风能是一种波动性、随机性和间歇性极强的清洁能源，导致风电并网调度异于常规能源。
基于此，本文将针对风电场层的有功功率分配开展工作，主要工作概括如下：(1)对风电机组和风电场展开研究，分析风力发电机组运行特性、风力发电机组控制策略、风电场的控制策略。
(2)提出了一种简单有效的风电场有功功率分配算法，可以合理利用各机组的有功容量，优化风电场内有功调度分配指令，减少机组控制系统动作次数，平滑风电机组出力波动。
(3)优化风机控制算法后，通过现场实际采集数据将所提方法与现有方法进行了比较，验证了所提方法的合理性。
关键词：风电机组、风电场、有功功率控制、AGCAbstractWith increasing wind power capacity, to achieve large-scale wind power is an inevitable trend of wind power development. However, since the wind is a volatile, random and intermittent strong clean energy, resulting in wind power dispatch is different from conventional energy sources. And the wind farm is an organic combination for a large number of wind turbines, wind farms under active intelligent distribution layer hair is also included in the grid scheduling section. Based on this, the active allocation and scheduling for grid scheduling side active layer wind farm work, the main work is summarized as follows:(1)Wind turbines and wind farms to expand research, in-depth analysis of the operating characteristics of wind turbines, wind turbine control strategy, control strategies of wind farms.(2)This paper proposes a simple and effective wind power active power allocation algorithm, can reasonable use each unit capacity, according to the optimization of wind farms in active dispatching command, decrease The Times of turbine control system action smooth wind power output fluctuation unit.(3)After optimization of the fan control algorithm, through the practical field data collected will be presented method are compared with those of the existing method, the rationality of the proposed method was verified.Keywords:wind turbine, wind farm, active power control目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 有功功率控制的现状 (1)第2章风力发电机组及风电场有功控制基础 (2)2.1 风力发电机组运行原理 (2)2.1.1 风电机组的组成 (2)2.1.2 风电机组数学模型 (2)2.1.3 风力发电机组运行特性 (8)2.1.4 风力发电机组控制策略 (9)2.2 风电场有功功率控制 (10)2.2.1 风电场的基本结构 (10)2.2.2 风电场的控制策略 (11)第3章风电场内有功功率控制策略 (13)3.1 风电场有功功率控制的基本要求 (13)3.2 风电场有功功率工作模式 (13)3.3 风电场有功功率控制状态 (14)3.5 风电场实测数据对比 (15)3.5.1 风电场电气接线 (15)3.5.2 单台风力发电机组测试 (15)第4章结论 (19)参考文献 (20)第1章绪论1.1 课题研究背景相比于常规的火电和燃气电站，风电场的有功调节能力十分有限。
甘肃风电规划及并网运行情况Final
官厅
秦安 天水
甘肃主网现状接线示意图
750kV线路 330kV线路
2009年甘肃电网示意图
750kV变电站
330kV变电站
• 适应酒泉千万千瓦级风电基地建设 的要求 • 2010年双回750千伏线路与主网联网 • 2010年与新疆750千伏电网联网 • 2015年输电框架规划，与“三华” 正负800千伏特高压直流联网
永 登 西宁
连城
东台 永登 官厅 兰州西 兰州 桃树村 北 兰州南 兰州
西峰 良平
皋兰
花园 阿兰 平凉电 官厅 厂 平凉 秦安 秦安 天水 多合 九甸 峡 岷县 洛大
新庄西固 花园 阿兰 官厅 炳灵 海石湾 刘家峡
和平
陕西桃曲
天水 社棠
定西
天水
陕西雍城 乾县
蓝色为已有项目
临洮 兰州东 陇西 岷县 天水 权家门
玉门市变 断面3（180MW）
嘉峪关
瓜州
张掖 山丹
金昌
双湾
永登 银城 官厅 兰州西 新庄 和平 定西 阿兰 官厅 平凉 花园 靖远 固原
凉州
中宁 宁安
固原 平凉电厂 秦安 天水 成县
西峰
眉岘
陕西桃曲 陕西雍城
花园 阿兰 海石湾
炳灵 临洮 兰州东 陇西
蓝色为已有项目
安西 敦煌 279 玉门
280
160
酒泉 220
380 金昌
张掖 开关站
310 乌兰 格尔木
194
日月 山 羊曲
拉萨
永登 西宁
白银
茨哈 峡 玛尔 挡
拉西 瓦
黄 官亭
临洮
2020年规划主网架
四、2009年风电运行情况
2·24甘肃酒泉大规模风电脱网事故暴露的问题及解决措施
224甘肃酒泉大规模风电脱网事故暴露的问题及解决措施向异;孙骁强;张小奇;段乃欣【摘要】近年来我国风电快速发展,西北甘肃酒泉地区的风电规模更是日新月异.风电的快速发展为电网带来了机遇,同时也带来了挑战,尤其是在西北甘肃酒泉地区风电属于大规模集中接入,带来的问题更加突出.介绍了在2011年2月24日凌晨,由于甘肃酒泉地区一个风电场单条馈线故障波及该地区11个风场并引发风电机群大规模脱网的事故,该事故是截止目前我国风电事故中脱网规模最大的一次,事故前在运风机的48.78％发生了脱网事故,64s内损失出力840.43 MW.本文将事故暴露的问题及解决措施逐一进行了分析.主要包括了大规模集中接入风电机群的低电压穿越能力、无功补偿装置的调节能力、风电场运行管理等问题,并首次提出了对风电场单馈线故障进行快速切除的问题研究,促进风电和谐发展.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2011(000)009【总页数】7页(P1-7)【关键词】酒泉;风电事故;问题;解决措施【作者】向异;孙骁强;张小奇;段乃欣【作者单位】西北电网有限公司,陕西西安710048;西北电网有限公司,陕西西安710048;西北电网有限公司,陕西西安710048;西北电网有限公司,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TM7112011年2月24日00:34:28，西北电网酒泉地区风电发生大规模脱网事故，共造成598台风电机组脱网，损失出力达840.43 MW，西北主网频率最低至49.854 Hz。
该次事故是截止目前我国风电事故中风机脱网规模最大、风机出力损失最多、影响最广的一次。
1 故障前运行方式1.1 故障前系统运行方式故障发生前，西北主网与新疆电网联网运行。
全网负荷35 820 MW，直流外送2 330 MW，发电出力38 160 MW，风电总出力2 200 MW，其中甘肃酒泉地区风电总出力1 534 MW，全网频率50.034 Hz，全网潮流及电压均运行正常。
风力发电系统中的功率预测与优化策略研究
风力发电系统中的功率预测与优化策略研究引言：随着气候变化和对可再生能源的需求增加，风力发电系统在世界范围内得到了广泛的应用。
然而，风速的不确定性以及风电机组的变化工况使得风力发电系统的功率预测和优化成为一个具有挑战性的问题。
因此，对风力发电系统进行功率预测和优化策略的研究变得尤为重要。
一、风力发电系统功率预测1.1风速预测方法风力发电系统的功率输出与风速之间存在着紧密的关联性，因此准确地预测风速是功率预测的关键。
目前常用的风速预测方法包括物理建模方法、统计学方法和机器学习方法。
物理建模方法利用气象学和流体力学原理，模拟大气环境中风的变化，但由于模型复杂性和计算量大，应用范围受到限制。
统计学方法通过分析历史风速数据的统计特性进行预测，如时间序列分析和回归分析。
机器学习方法基于大量的历史风速数据，通过训练模型来预测未来的风速。
1.2功率曲线建模风力发电机组的功率输出通常与风速呈非线性关系，因此建立准确的功率曲线模型对功率预测至关重要。
传统的方法是利用经验公式拟合功率曲线，但误差较大。
近年来，基于机器学习的方法，在海量数据的基础上，使用神经网络、支持向量机等算法来建模功率曲线，取得了较好的预测效果。
二、风力发电系统功率优化策略2.1风机控制策略风机控制策略是实现风力发电系统功率优化的关键措施之一。
控制策略的目标是在保证风机的安全运行的前提下，最大限度地提高功率输出。
现有的控制策略包括变桨角控制、电磁转矩控制和最大功率点跟踪等方法。
变桨角控制通过调整叶片的角度来调节转矩和转速，以达到适应不同风速和工况的要求。
电磁转矩控制利用变磁阻力或变齿轮传动，通过调节转矩和转速来实现功率的最大化。
最大功率点跟踪方法通过连续监测风机的工作状态和环境条件，实时调整转矩和转速，以使风机运行在最大功率点上。
2.2风电场布局优化风电场布局优化是实现风力发电系统功率优化的另一重要策略。
通过优化风电机组的布局，可以最大限度地降低风电机组之间的相互遮挡和辐射阻塞，提高整个风电场的发电效率。
风力发电机组的功率控制及载荷分析
风力发电机组的功率控制及载荷分析风力发电机组的功率控制及载荷分析引言：风力发电作为清洁能源的重要组成部分，已经在全球范围内得到了广泛应用。
风力发电机组的功率控制和载荷分析，对于提高风力发电的效率、可靠性和经济性具有重要意义。
本文将对风力发电机组的功率控制方法以及载荷分析进行详细阐述，并探讨其对风力发电产业的影响。
一、风力发电机组的功率控制1.1 无功功率控制无功功率是风力发电机组运行中的重要参数之一。
通过控制电网侧的无功功率，可以提高风力发电机组的功率因数，减少无功功率对电网的影响。
常用的控制方法包括无功功率优化控制和无功功率调频控制。
无功功率优化控制是根据电网的无功功率需求，通过调整风力发电机组的输出功率来实现。
该方法能够提高风力发电机组的功率因数，降低无功功率损耗，同时满足电网对无功功率的要求。
无功功率调频控制是根据风力发电机组的转速、电网频率和负荷需求等参数进行调控。
通过调节风力发电机组的桨叶角度、变桨速度等，控制风力发电机组的功率输出，实现电网对无功功率的要求。
1.2 有功功率控制有功功率控制主要是根据电网的需求，控制风力发电机组的输出功率。
常用的控制方法包括协调控制、最大功率跟踪控制和限功率控制。
协调控制是根据电网的负荷需求和电力系统的稳定性要求，通过调节风力发电机组的转速、桨叶角度和发电机的励磁电流等参数，实现风力发电机组的有功功率控制。
最大功率跟踪控制是指通过调节风力发电机组的桨叶角度，使得风力发电机组的输出功率达到最大值。
该控制方法能够提高风力发电机组的利用率，提高发电效率。
限功率控制是为了保护风力发电机组的安全运行，避免过载等问题。
通过提前设置风力发电机组的最大功率输出值，当风力发电机组的输出功率达到设定值时，控制系统会自动减小风力发电机组的输出功率。
二、风力发电机组的载荷分析2.1 风力负荷分析风力负荷是指风力发电机组在风力作用下承受的载荷，主要包括风载荷和惯性载荷。
风载荷是由于风力的作用而导致的，其大小和方向主要受到风速、风向等因素的影响。
风力发电机组的无功功率调节
风力发电机组的无功功率调节风电场主要由风力发电机组、箱式变电站、集电线路、主变压器组成。
通常这些设备均吸收一定的感性无功。
对于笼型异步发电机组成的风电场，发电机工作要吸收一定的无功功率，因此笼型异步发电机组成的风电场的无功呈感性。
对于由双馈异步发电机或永磁直驱式同步发电机组成的风电场，当风速较小、送出的风功率很低时，风电场的无功呈容性；风速较高、送出的风功率很大时，风电场的无功呈感性。
风电场的无功补偿应起到以下作用：（1）补偿风电场设备自身的无功消耗，包括风电场内的电缆线路、箱式变压器等。
（2）稳定和调节系统的电压。
由于风速的随机性导致了风力发电机组出力的波动，进一步引起风电场的并网点或当地电网其他节点的电压波动。
对于弱电网结构，风力发电机功率波动引起的电压波动尤其明显。
因此要利用风电场的无功补偿对电压波动进行抑制，起稳定电压的作用。
由于本地负载变化或运行方式变化引起的并网点电压偏低或偏高，风电场的无功要对并网点或其他节点进行电压调节，起调节系统电压的作用。
（3）对于电网故障引起的低电压，风电场的无功补偿尽可能向电网提供一定的无功，起到支撑电网的作用，具体情况根据风电场的无功设备而定。
（4）对于具有一定无功调节能力的双馈风力发电机或永磁直驱式风力发电机组成的风电场，除了具有上述三点外，还可以作为电力系统中的无功提供者，应向电网中提供无功，提高电网的功率因数。
一、直接并网的鼠笼型异步发电机对于恒速恒频发电机组，普遍采用普通异步发电机，这种发电机正常运行在超同步状态，转差率s为负值，电机工作在发电机状态，且转差率的可变范围很小（s＜5%），风速变化时发电机转速基本不变。
在正常运行时无法对电压进行控制，不能像同步发电机一样提供电压支撑能力，不利于电网故障时系统电压的恢复和系统稳定；发出的电能也随风速波动而敏感波动，若风速急剧变化，感应电机消耗的无功功率随着转速的变化而不断变化。
由于恒速恒频发电机组自身不能控制无功交换并且需要吸收一定数量的无功功率，因此通常在机组出口端并联电容器组。
甘肃省酒泉市老旧风机技改升级方案探究
甘肃省酒泉市老旧风机技改升级方案探究摘要：“十三五”以来，国家能源局大力支持甘肃利用资源禀赋优势发展新能源，取得丰硕成果，截至2022年底，甘肃省新能源装机超3500万千瓦，占比达到52.4%。
随着新能源加速发展，老旧风电场普遍存在的占地面积大、安全性差、发电效率低、稳定性差等低效运行问题也开始逐渐显现。
本文通过一座典型投产风电场运行现状和问题分析，通过风资源评估，采用针对性的技改升级方案，满足机组技术安全前提下，更改机组选型并精细优化机组排布方案，到达最佳技改效果，有效提高老旧风电场发电能力。
关键词：问题分析；资源评估；技改升级前言经过25年的发展，甘肃省酒泉市已成功打造全国首个千万千瓦级风电基地，全市已建成风电项目1463万千瓦，安装各种型号风电机组7226台，其中：1.5MW及以下风电机组达到5034台，装机容量717.31万千瓦，占全市风电装机的49%。
本文引用的某风电场于2006年首台机组并网发电，是国内首个引进国外先进风电机组的风电项目。
该项目投产以来仅2009年、2010年盈利，其他年度均出现亏损。
1项目概况及现状该项目位于甘肃省酒泉市玉门市东南约8km处，场址海拔高度1540m～1590m，场地开阔，地势平坦。
风电场采用66台S50/750机组，轮毂高度60m，合计容量49.5MW。
自投产至今，受维斯塔斯机组性能的影响，风电场的发电量严重下滑。
2020年等效利用发电小时数为1230h，远远低于可研1648h的设计要求，发电量比例一直低于装机容量比例。
1.1存在的问题（1）项目附近新投运风机的塔筒高度均在80m-100m，均高于本项目风机塔筒高度，对本项目的尾流影响严重，导致风电场风机效率降低。
（2）由于风电场设备质量、机组老化或环境影响，造成长期低效无效，设备利用率低，不能达到设计值，也存在重大安全隐患。
（3）受电力市场体制改革的影响，新能源企业通过降价参与电力市场交易，以实现降价促量的目的。
甘肃酒泉风电基地风电预测预报阶段性研究
王 建 东 ， 宁渤 ， 汪 何世 恩 ， 刘光 途 ， 彦 宏 ， 马 赵
（ 甘肃省电力公 司 风电技术 中心 ， 甘肃 兰州 ７ ０ ５ ） Ｉ ３０ ０
龙
摘 要 ：为 解 决 甘肃 酒 泉 千 万 千 瓦 级风 电基 地 的 调 度运 行 问题 ，风 电 预测 预 报 系统 的建 设 成 为 当前 的 重 点 介绍 酒 泉 风 电基 地 预测 预 报 系 统 阶段 性 建 设 研 究 的 实 际情 况 及 其 处 于 研究 初级 阶段 的运 行 情 况 研 究 显 示
电 预测 预 报 系 统 的 实用 化 打 下 坚 实 的基 础
关 键 词 ：风 电 ；预 测 预 报 ：误 差分 析 ：数 值 天气 预 报
中 图分 类 号 ：Ｔ ６１ Ｍ ４ 文献 标 志 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ —６ ９ ２ １ １ ． ０ ６０ ０ ４９ ４ （ ０ ０） ００ ６ ．４
网 风 电 功 率 预 测 系统 的 空 间 参 数 要 求 为 ： 预 测 每 个 在 风 电 场 的风 电功 率 基 础 上 预 测 甘 肃 全 省 的 风 电 功 率 。
风 电功 率 预 测 系 统 的 模 型 开 发 需 要 大 量 的历 史
．
目前虽 然 单 个 风 电场 预 测 预 报 误 差 很 大 ，但 由于 地理 分散 效 应 显 著 ，酒 泉 风 电基 地 总 体 的预 测 准 确 度 相 对 较 高 。然 而距 离 “ 差 小 于 ２ ％的 点 （ 误 ０ 即测 量 值 ） 占 比例 至 少 为 ８ ％” 的要 求还 有 一 定 距 离 通 过 对 各 准 所 ０ 确 度指 标 的分 析 表 明 ，平 均 绝 对 误 差 、均 方 根误 差及 “ 差 小 于 ２ ％的 点 所 占 比例 ” 三 者 之 间 的关 联 性 较 误 ０ 强 ，但 它们 与 “ 测 与 实 测 功 率 相 关 性 系 数 ”几 乎没 有 任 何 关 系 。 以 上 工 作 将 为 研 究 的进 一 步 深 入 乃 至 风 预
甘肃风电产业可持续发展存在的问题及对策研究
甘肃风电产业可持续发展存在的问题及对策研究作者：高微，张鹏林，陈其常，王文科来源：《中国乡镇企业会计》 2011年第4期高微张鹏林陈其常王文科甘肃省风力资源比较丰富，全省风能资源理论储量237GW，风能资源可开发量在40GW左右，资源拥有量在全国占第5位，具有建设大规模风力发电场的优越条件。
风能在甘肃的大规模开发利用，将会有效减少化石能源的利用、减少温室气体的排放、保护环境。
综合甘肃省以及我国风电产业的发展现状，可以看出，一方面甘肃省风电产业发展取得了长足进步，体现在风电装机容量的快速增长、培育了一批风电制造企业、风电技术发展的自我创新能力逐步加强等；但另一方面，也暴露出影响风电产业可持续发展的许多问题。
一、甘肃风电发展存在的问题及原因（一）送出问题目前，甘肃河西电网输电线路全长1000千米、全线串联7座变电所，是国内输电距离最长、串联变电所最多的330千伏电网，但受电网结构所限，输电能力较弱，西电东送能力仅70万千瓦，根本无法满足大规模风电送出需要。
为满足已开工的大型风电项目送出需要，甘肃省电力公司计划投资115亿元，建设河西750千伏双回线路并与西北电网相连，全长约848千米。
但经过分析，常规750千伏电网送电能力仅为180万千瓦，还是无法满足计划2010年投产的516万千瓦风电送出需要，即使采用世界最先进的750千伏串补和可控高抗等多项新技术，大幅提高电网输送能力，也只能勉强满足94%的风电送出需求，仍将有6%的风电受限，届时，大规模风电基地仍无法打破送出瓶颈。
（二）市场问题一方面是风电的大规模开发，另一方面却是电力需求趋缓。
甘肃及西北电网自身市场空间有限。
从电力电量平衡的角度考虑，不仅甘肃电网无法消纳风电资源，在整个西北电网范围内也难以有效消纳。
如图1所示为甘肃电网未来电力电量盈余情况。
按甘肃风电发展预测，预计到2015年和2020年，甘肃风电发电量将分别达到250亿千瓦时和420亿千瓦时，不仅甘肃电网，即使西北电网也难以消纳如此庞大的风电，而要依靠全国电力市场消纳风电，政策层面、市场层面等诸多问题需要解决，因此未来甘肃风电产业还将遭遇严重的市场瓶颈。
风力发电中的波动功率与调节控制技术分析
风力发电中的波动功率与调节控制技术分析存在于自然界的风本身具有间歇性和波动性的特点，以此为动力的风电也附带有这样的特征，在大规模并网的背景下，可能会影响电网的电能质量，因此，需要做好风电波动功率的调节和控制，消除风电波动功率的负面影响。
文章分析了风力发电中波动功率的特点，对相应的调节控制技术进行了研究和探讨。
标签：风力发电；波动功率；调节控制技术前言可持續发展理念的提出和深化，使得人们加大了对于清洁可再生能源的研发力度，风电也因此得到了快速发展和广泛利用。
不过在大规模风力发电时，风本身的间歇性和波动性所引发的波动功率对于电网而言是一个巨大的冲击，给电网的安全稳定运行以及电能质量控制等方面带来了很大的挑战，如何对波动功率进行有效控制，是需要电力技术人员深入研究的问题。
1 风力发电中的波动功率风力发电是一种将动能转化为机械能，然后再转化为电能的技术，可以对自然界中普遍存在的风能进行利用，不需要燃料的推动，也不会产生废弃物，与水电、核电、太阳能发电等都属于新型清洁能源，基本上不会对周边环境造成污染和破坏。
不过在实际应用中，受各种因素的影响，风本身的速度可以说是瞬息万变的，存在着非常明显的波动特性，在这种情况下，想要对风所能够产生的功率进行只能却预测，几乎是不可能的。
而存在于风电输出有功功率预测值与实际风电功率值之间的误差，就是有功波动功率，这个功率数值在一个相对较大的范围内上下波动，也给电力系统的运行管理提出了很大的难题。
通常来讲下，为了对自然界的风能进行最大限度的利用，在风力发电中都会采用最大功率捕获风能的模式，想要确保风电并网后电网的稳定运行，就必须采取有效措施，消除风电产生的波动功率[1]。
实施上，对于这个问题的研究由来已久，也得到了大量可供参考的解决方案，如强化风电预测的准确性，构建电能管理平台；调整常规发电机组有功出力，协调热备机组以降低风电本身间歇性和波动性带来的影响；同时，应该在尽量保持对风能最大限度的捕获的基础上，适当增加相应的辅助功率调节系统，针对风电所产生的冲击进行改善。
酒泉风电资源利用及风电基地建设难点与策略研究
酒泉风电资源利用及风电基地建设难点与策略研究邓国荣【摘要】酒泉风电基地一期工程已建成投运,二期工程建设正在加紧开展前期工作。
任何新生事物的发展都不是一帆风顺的,酒泉风电的大规模建设发展之路也同样坎坷、艰难,电力输送遭遇瓶颈,电量消纳渠道未通,配套调峰电源滞后,电网稳定缺乏保障等难点困扰着酒泉风电的快速健康发展,本论述从争取政策性支持、电力外送、就地消纳、智能电网等方面进行了深入分析和对策研究。
【期刊名称】《甘肃科技纵横》【年(卷),期】2011(040)005【总页数】2页(P75-76)【关键词】风电基地;风能资源;河西电网【作者】邓国荣【作者单位】甘肃电投鼎新风电有限责任公司,甘肃酒泉735000【正文语种】中文【中图分类】TM621.2甘肃省风能资源理论储量为2.37亿千瓦，是我国风能资源相对丰富的省区之一，风能总储量居全国第五位。
其中，整个河西走廊的风能资源理论储量约2亿千瓦，占全省的85%，特别是酒泉市的瓜州县、玉门市荒漠地区及肃北马鬃山地区素有“世界风库”之称，初步测定可开发利用的风能就在4000万千瓦以上。
1 酒泉千万千瓦级风电基地建设难点分析1.1 电力输送遭遇瓶颈河西750千伏双回输电线路投运以前，甘肃河西电网是国内输电距离最长，串联变电所最多的330千伏电网，受电网结构限制，西电东送的能力仅为70万千瓦左右。
2010年11月，甘肃省电力公司投资120亿元建设的一条河西750千伏的双回输电线路投运，与此同步酒泉风电基地一期516万千瓦装机相继投产，受调峰、调频能力和线路输电能力限制，西北电网的风电接纳能力仅有180万千瓦，即使河西750KV工程全线采用串补后，仍然不能满足风电全部外送的要求。
在考虑直流外送的情况下，电网的风电接纳能力也仅为440万千瓦。
也无法解决酒泉地区2015年1217万千瓦及2020年增加到2000万千瓦以上风电外送的电力需求。
为此，国家发改委、能源局提出了“建设大基地、融入大电网”的规划构想，规划若建成750KV坚强智能送端电网，网对网外送能力将会达到7000万千瓦以上，这样即可从很大程度上满足和弥补风电送出需要。
风力发电机功率调整方法
风力发电机功率调整方法风力发电的功率调整1．功率过低如果发电机功率持续(一般设置30～60s)出现逆功率，其值小于预置值Ps，风力发电机组将退出电网，处于待机状态。
脱网动作过程如下：断开发电机接触器，断开旁路接触器，不释放叶尖扰流器，不投入机械刹车。
重新切入可考虑将切人预置点自动提高0.5％，但转速下降到预置点以下后升起再并网时，预置值自动恢复到初始状态值。
重新并网动作过程如下：合发电机接触器，软启动后晶闸管完全导通。
当输出功率超过Ps3s时，投入旁路接触器，转速切人点变为原定值。
功率低于Ps，时由晶闸管通路向电网供电，这时输出电流不大，晶闸管可连续工作。
这一过程是在风速较低时进行的。
发电机出力为负功率时，吸收电网有功，风力发电机组几乎不做功。
如果不提高切人设置点，起动后仍然可能是电动机运行状态。
2．功率过高一般说来，功率过高现象由两种情况引起：一是由于电网频率波动引起的。
电网频率降低时，同步转速下降，而发电机转速短时间不会降低，转差较大；各项损耗及风力转换机械能瞬时不突变，因而功率瞬时会变得很大。
二是由于气候变化，空气密度的增加引起的。
功率过高如持续一定时间，控制系统应作出反应。
可设置为：当发电机出力持续10min大于额定功率的15％后，正常停机；当功率持续2s大于额定功率的50％，安全停机。
风力发电机组退出电网风力发电机组各部件受其物理性能的限制，当风速超过一定的限度时，必需脱网停机。
例如风速过高将导致叶片大部分严重失速，受剪切力矩超出承受限度而导致过早损坏。
因而在风速超出允许值时，风力发电机组应退出电网。
由于风速过高引起的风力发电机组退出电网有以下几种情况：1)风速高于25m／s，持续10min。
一般来说，由于受叶片失速性能限制，在风速超出额定值时发电机转速不会因此上升。
但当电网频率上升时，发电机同步转速上升，要维持发电机出力基本不变，只有在原有转速的基础上进一步上升，可能超出预置值。
这种情况通过转速检测和电网频率监测可以做出迅速反应。
大规模风电集中并网存在的主要问题及应对措施
大规模风电集中并网存在的主要问题及应对措施1（甘肃省电力公司风电技术中心汪宁渤 730050）[摘要] 伴随着千万千瓦风电基地的陆续开工建设，中国大规模风电集中并网引发的一系列技术问题逐步显现，如何应对大规模风电集中并网的挑战促进风电健康发展，成为国内外广泛关注的焦点。
本文以酒泉风电基地为例，分析大规模风电基地集中并网的特点和运行特性，研究了大规模风电集中并网存在的送出能力、调频调峰、消纳能力运行控制及安全稳定等方面的问题，提出了大规模风电集群控制系统的应对措施。
【关键词】大规模风电并网问题应对措施1、甘肃风电发展及并网送出现状1.1、酒泉风电基地规划建设情况酒泉是我国规划八个千万千瓦级风电基地之一，也是国家第一个批准开工建设的千万千瓦级风电基地。
近期国家批准了酒泉风电基地二期工程800万千瓦规划及300万千瓦开展前期工作。
预计到2015年，酒泉风电基地装机容量将超过1500万千瓦，成为最早建成投产的千万千瓦风电基地之一去年11月3日河西750千伏输变电工程的建成投产以来，酒泉重大专项：“甘肃省科技计划资助:1002GKDA009”；工程技术研究中心：“甘肃省科技计划资助:1009GTGA024”。
千万千瓦级风电基地一期工程风电场陆续并网发电，截至9月底，甘肃全省并网运行的风电场30座，风电装机总容量440万千瓦，同比增加325.6万千瓦，占全省发电总装机容量的18.1%，全省共有风电机组3199台。
酒泉风电基地并网风电场28座、风电装机容量426万千瓦；预计今年酒泉风电基地并网运行的风电装机容量将达560万千瓦，成为全世界集中并网规模最大的风电基地之一。
附图1 酒泉风电基地风电场分布示意图1.2、大规模风电接入及送出情况酒泉风电基地的一期工程主要集中在玉门、瓜州二个区域内，一期工程550万千瓦风电主要采用330千伏汇集，通过7座330千伏升压站和2座330千伏变电所汇集到甘肃750千伏电网。
酒泉风电基地风电通过750千伏输变电工程输送到甘肃电网，2010年11月建成投产了酒泉千万千瓦级风电基地配套电网工程—750千伏河西输变电工程，该工程建设规模主要包括新建敦煌、酒泉、河西三座750千伏变电站，扩建武胜750千伏变电站，合计新建变电容量840万千伏安；新建武胜～河西～酒泉～敦煌双回750千伏线路、线路总长度1696公里。
风力发电功率预测及AGC机组调配的研究的开题报告
风力发电功率预测及AGC机组调配的研究的开题报告题目：风力发电功率预测及AGC机组调配的研究1.研究背景和目的随着清洁能源的需求不断增加，风力发电作为一种具有巨大发展潜力的清洁能源受到越来越多的关注。
风力发电具有资源可再生、无污染等特点，而且在技术上也不断发展壮大。
然而，由于气象条件的不确定性，风力发电的功率产生具有波动性，这就给电网调度管理带来了挑战。
因此，本研究旨在探索风力发电功率预测方法及AGC机组调配策略，优化电力系统运行。
2.研究内容和方案（1）风力发电功率预测方法研究风力发电功率的波动具有明显的周期性和随机性，因此针对不同型号风机和不同的运行环境，本研究将综合运用统计学、时间序列分析、人工神经网络等多种方法，对风力发电功率进行预测。
（2）AGC机组调配策略的研究在风力发电影响下，电网负荷变化对AGC机组运行有较大影响，因此，需要对AGC机组进行合适的调配，以保证电力系统的安全稳定运行。
本研究将考虑负荷预测、风力发电功率预测、电力市场价格等多种因素，提出优化的AGC机组调配策略。
（3）实验方案本研究将基于神华风电场数据和现有电力系统模型，利用MATLAB等工具进行数据分析和建模，并进行实验验证。
同时，本研究还将参考国内外相关文献，借鉴先进的理论和实践经验，提高研究的准确性和可靠性。
3.预期成果及意义本研究将提出一种基于多种方法的风力发电功率预测模型，并优化AGC机组调配策略，实现最佳的电力系统调度管理。
预期成果包括：（1）风力发电功率预测模型及预测误差分析；（2）AGC机组调配策略及其对电力系统运行的优化效果分析；（3）实验验证结果及研究报告。
本研究意义在于提高风力发电的可靠性和效率，优化电力系统运行，推动清洁能源的发展和应用，具有一定的实践和理论价值。
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第30卷第10期中国电机工程学报V ol.30 No.10 Apr.5, 20102010年4月5日Proceedings of the CSEE ©2010 Chin.Soc.for Elec.Eng. 1 文章编号：0258-8013 (2010) 10-0001-07 中图分类号：TM 71 文献标志码：A 学科分类号：470·40甘肃酒泉风电功率调节方式的研究肖创英，汪宁渤，丁坤，陟晶(甘肃省电力公司，甘肃省兰州市 730050)System Power Regulation Scheme for Jiuquan Wind Power BaseXIAO Chuang-ying, WANG Ning-bo, DING Kun, ZHI Jing(Gansu Electric Power Company, Lanzhou 730050, Gansu Province, China)ABSTRACT: Jiuquan wind power base (JQWPB) is the first 10GW-level pilot wind power base. Its construction brings a lot of technical problems in power system operation such as peak load regulation, frequency control and the consumption of wind power and electricity. This paper utilizes the gauged wind resources data and the recent energy management system (EMS) operating data from dispatching department, analyzes the characteristics of wind power resources, and researches the system power regulation scheme for the integrated JQWPB. Comparing three different kinds of power regulation schemes: pumped storage power station, thermal electric power plant and the combined scheme, according to the developing level of power technology and the resources condition in that district, the conclusions are: the scheme of pumped storage power station is not suitable for wind power regulation; the combined scheme has many uncertainties and the scheme of thermal power plant with proper capacity satisfies the wind power regulation. It is the unique way to solve the problem of peak load regulation, frequency control and the wind power consumption by constructing thermal power plant of certain capacity and transmitting wind power by ultra high voltage direct current (UHVDC) power transmission technology.KEY WORDS: Jiuquan wind power base (JQWPB); wind power characteristic; power regulation; peak load regulation and frequency control; ultra high voltage DC (UHVDC)摘要：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。
关键词：酒泉风电；风电特性；功率调节；调峰调频；特高压直流0 引言酒泉地区位于甘肃省河西走廊西端，风能资源可开发储量约40GW，是国内风力资源丰富地区，适宜建设大型风电基地。
根据《甘肃酒泉千万千瓦级风电基地规划报告》，2010年酒泉地区风电装机容量将达到516万kW，2015年酒泉地区风电装机容量将达到1271万kW，是世界上第一个千万千瓦级风电基地[1]。
风电出力具有间歇性、波动性和随机性等特点。
为了维持电力平衡，包含风电的电力系统除了要求满足正常负荷变化的调峰能力以外，还必须满足适应风电随机性的调峰能力。
截至2009年底，甘肃电网统调装机容量为1852.5万kW，具备调峰能力的装机容量约700万kW，其中火电机组500万kW、水电机组200万kW。
受到水电、火电机组运行方式及检修等因素的影响，系统内最大可能的调峰容量约为450万kW；考虑事故备用、负荷备用等因素，全省不同时期的总调峰能力约为250万kW；除去用电负荷调峰所需的约100万kW，能够承担风电调峰的发电能力仅为150万kW左右，根本无法满足2010年516万kW 风电调峰的要求。
仅考虑装机容量，西北电网能够满足516万kW 风电建设的调峰需求。
但水电机组出力涉及到黄河水资源的综合利用，大规模跨省调峰面临调度管理2 中 国 电 机 工 程 学 报 第30卷模式和电费交易管理办法等管理问题；另外远距离调峰将带来系统潮流频繁大范围波动等技术问题。
2015年1 271万kW 风电的调峰将更加困难。
建设新的调峰设施刻不容缓。
2010年底，酒泉风电基地装机容量将达到516万kW ，年上网电量约为116亿kW ⋅h 。
预计2011年甘肃省统调范围内最大负荷为1 060万kW ，全省全社会用电量为823亿kW ⋅h 。
从电力平衡和电量平衡两方面考虑，516万kW 风电在甘肃省难以消纳，必须依靠整个西北电网进行消纳。
2015年1 271万kW 装机容量的风电项目，对应的发电量约为285亿kW ⋅h ，即使考虑全省用电负荷年均增长10%、全省用电量年均增长8%，甘肃电网也无法消纳，预计西北电网也难以消纳，必须依靠全国电力市场消纳。
但中东部电力市场不可能接受波动的电力，因此解决风电功率的调节问题是通过电力外送解决风电消纳问题的关键。
总之，能否有效地解决酒泉风电功率调节问题，直接关系到酒泉风电基地的未来发展态势，同时也影响国内大规模风电的整体发展模式的选择，希望通过本文的研究成果为未来风电与电网协调发展提供决策参考依据。
1 甘肃风电特性1.1 甘肃风资源特性和风电出力特性 1.1.1 风速和风电出力波动范围大酒泉地区风能资源丰富，风电出力波动范围大，小时级及以上时间尺度下相关性明显，而在小时级以下时间尺度下的互补性明显。
根据测风数据，酒泉风电基地每个月及大部分天内，风速都会从接近零到额定风速之间变化，即风电出力会从接近零出力到额定出力之间变化，如图1所示。
图中数据为酒泉风电基地折算后的日发电量年度分布。
时间 出力/%图1 风电日发电量的年度分布Fig. 1 Annual distribution of dailywind generation energy1.1.2 小时级及以上时间尺度下的风电出力具有相关性由于酒泉风电基地风电场地理位置比较集中，因而对于大面积来风，不同风电场出力变化趋势相近。
在小时级及以上时间尺度范围内，不同风电场的风电出力表现出较大的相关性，导致风电基地的总出力波动很大。
以北大桥和干河口风电场群为例，选取每小时风电出力绘制曲线，如图2所示，图中为2009年5月4—10日的风电出力曲线。
由图可见，在小时级及以上时间尺度下，2个风电场群的出力具有很大的相关性。
时间出力/%图2 小时级及以上时间尺度的风电出力相关性 Fig. 2 Wind power character in the scale ofhours or larger1.1.3 小时级以下时间尺度下的风电出力具有互补性在小时级以下时间尺度下，风电出力存在互补性，其效果是降低了酒泉风电总出力的变化率。
风电出力的互补性主要包括2个方面：1）风电场内部的互补性。
一方面，在转动惯量和有功功率控制策略的作用下，风电机组可以有效平抑秒级时间尺度的有功出力波动；另一方面，风电场内不同的风电机组由于风速波动的随机性和风峰、风谷到达时间不同，存在一定的互补性，可以抑制数分钟以下时间尺度的有功出力波动。
2）风电场之间的地理分散效应。
不同位置风电场的风峰和风谷到达时间不同，最大出力变化率出现时刻也不同，从而实现互补，降低了风电基地的出力变化率。
由于风电场之间的距离有限，这种互补性体现在小时级以下的时间尺度范围内。
图3为北大桥风电场群和干河口风电场群典型时段内的出力曲线。
北大桥风电场群位于干河口风电场群的上风处约45 km ，北大桥风电场群的最大出力变化率的出现时间早于干河口风电场群，在10 m/s 风速下两者相差30 min 左右，“风风互补”作用明显。
北大桥风电场群和干河口风电场群的出力变第10期 肖创英等：甘肃酒泉风电功率调节方式的研究 3时间 出力/%图3 风电出力曲线Fig. 3 Curve of wind power generation化率以及总出力变化率如图4所示。