中国风电并网的技术挑战和解决方案-中国电科院0901

�
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 German Wind Power Plant"
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
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!
时间: 时间 05:07
Pro-Fault 故障前
55MW 230kV
232kV
223MW 234kV
38Mvar 电容器组
时间: 时间 05:07
定速机组
Post-Fault 故障后
0MW 236kV 244kV
0MW 2源自文库1kV
38Mvar 电容器组
2. 技术挑战 风电开发商面临的挑战(运行与调度)
美国电力装机构成(燃油 燃气 燃气≈20%) 美国电力装机构成(燃油+燃气 )
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 load WEC-model: static converter failure: Substation Dollern
风风风风风风
19971998199920002001200220032004200520062007
3500 3000 2500 2000 1500
20,000 1000 10,000 0 500 0 19971998199920002001200220032004200520062007
年年
年年
世界风电累计装机容量
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 控制
中国风电累计装机容量
1. 引 言
东北
新疆 华北 西北 西藏 华中 华东
南方
1. 引 言
1. 引 言
"建设大基地,融入大电网"的风电发展战略, 建设大基地,融入大电网"的风电发展战略, 建设大基地 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, 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
新建风电场的电网服务补贴(至2014年) 现有风电场的电网服务补贴 0.5Ct/kWh 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
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 2009-01-15
目录
1. 引言 2. 技术挑战 3. 解决方案 4. 结论与建议
1. 引 言
100,000 90,000 80,000 4500 70,000 4000 6000 5500 5000
风风风风风风
60,000 50,000 40,000 30,000
甘肃 酒泉
内蒙古
苏沪 沿海
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的挑战
2. 技术挑战
2007年我国电力装机与发电量构成
2. 技术挑战
德国电力装机构成(燃油 燃气 燃气≈20%) 德国电力装机构成(燃油+燃气 )
All WECs will be automatically disconnected loss of 3000 MW ! UCTE regulating reserves: 3000 MW !
2. 技术挑战
loss of power generation
Measurements from REE, Spain Example: Fault causes the tripping of approx. 500 MW wind power
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 Absolute Power Constraint
–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年可再生能源法(Renewable Energy Sources Act)规定:
09/ 2005
Total WT number:
16,800 WTs
Installed capacity:
17,360 MW
Wind Turbine/ Wind Farm Sites
Source: ISET
2. 技术挑战
2. 技术挑战
甘肃酒泉, 内蒙古和苏沪 内蒙古 苏沪 沿海等地区正 沿海 在规划建设千 万千瓦级风电 基地.