分散式接入风电项目开发建设和运行管理实践与探索

分散式接入风电项目开发建设和运行管理实践与探索

华能定边新能源发电公司

关键词: 风电项目风电基地定边新能源

定边新能源发电公司(下称定边公司)是华能在陕重点建设的百万千瓦级风电基地之一，目前已完成资源储备百万千瓦，进入核准计划容量46万千瓦。自2010年初，该公司开始研究并实施国内首个分散式接入风电项目——狼尔沟项目的开发建设和运行维护管理。2012

年9月完成狼尔沟一期工程建设，2013年12月完成二期工程建设，目前投运装机容量1.8万千瓦，在建装机24万千瓦。

狼尔沟分散式示范风电场全景

一、分散式接入风电开发模式创新的主要做法

定边公司针对定边地区资源储备特点，科学编制发展规划，合理开展项目决策，优化

工程建设方案，组织科研攻关，确保了项目低成本、高质量、短周期建成投产。

(一)针对资源储备特点，制定建设分散式接入风电发展思路

2009年，新能源公司进入陕西市场时，定边地区已不具备接入集中式风电场的条件。为此，定边公司按照“效益优先、消纳优先”的原则，通过广泛调研论证，确定了分散式接入风电场的建设模式。由于国内分散式接入风电建设尚处于起步阶段，既无行业技术规范，也没有实践项目可以参考。定边公司提出了“以技术攻关为基础，通过科技创新和管理创新引领开发模式创新”的工作思路，为各项工作开展提供了指导方案。

(二)科学编制发展规划，合理制定开发方案

定边公司以建设“效益型”风电场为目标，设计整体开发规划。通过实地调研，确定了周边地区当前配电网系统现阶段负荷情况，以及未来三年内的发展预测。按照“先规划、后开发”的原则，确定了分散式接入风电场当前和未来的建设容量，形成整体开发规划。在此基础上，定边公司结合分散式接入风电升压特点，合理研究确定开发方案，优化了由箱式变压器替代升压站及其配套设施的建设方案。为确保就地消纳，定边公司以线损相对较少、电能质量最优为原则确定了具体的接入方案，实现了电网、电源及用户负荷的协调发展，并将某个区域内的风电项目可行性研究报告以“打捆”方式集中编制、集中办理相关手续，提高了前期工作效率。

(三)严控工程建设，确保项目低成本、高质量、短周期建成投产实行施工总承包和设备集中采购，有效降低建设成本。定边公司一方面通过施工总承包模式开展土建、电气安装和吊装等工作，避免了多次支付“进场费”等有关费用，节约了施工成本;另一方面，将各个风场所需设备集中采购，既节省了采购成本，又实现了同类设备集中统一供货，降低了投运后的运维成本。

组织重大技术难题科研攻关，有效提高建设质量。定边公司针对建设中遇到的技术难题，联合多家单位成立了专项科研攻关小组，共同研究解决方案。一是确定风场就近接入配电网线路解决方案。攻关小组结合风电场出力曲线的耦合性分析，提出了将风电场以“T”型连接方式接在两条10千伏线路末端的方案，提高了供电质量，降低线路损耗，实现了“电网友好型”风电场。二是因地制宜，确定了“微波+公网”的无线通信解决方案。经过一年多的检验，风电场数据的传输率为100%，数据的误码率仅为1%。三是确定现有风机设备适应分散式运行环境解决方案。攻关小组对风机的有功和无功控制方式、低电压环境下启动方案等方面进行了多次改进，共完成实验和技改项目22项。经过技术改造，定边公司的风机设备已适应了分散式环境下的技术要求，通过实际运行检验。

有效缩短建设周期。定边公司通过进度节点细化、进度实时跟踪、进度落后预警、进度实时抢抓等手段，使项目建设周期较典型集中式风电场工期的缩短三分之二。

(四)针对分散式接入风电特点，实现区域化运维管理

在运维过程中，定边公司设计了分散式接入风电场区域化运维方案并在实际应用中取得了良好效果。定边公司结合分散式接入风电特点，采取分散接入、集中管理的运维模式。多个风场从多个分散的接入点接入后，实施集中式调度管理。即在一定开发范围内统一建设一个监控中心(管理半径一般不超过100公里)，负责多个分散式接入风电场运行维护管理，利用“微波+公网”方式在风电场与监控中心之间建立的稳定通讯联系，实行远程监控，确保风电场安全稳定运行。在每个风电场安装了大量视频监控设备，全方位、多角度采集风电场的实时状况，以视频形式上传至集控中心，实现集控中心对各个风电场的全方位监控。建立远程故障诊断系统，实现对风机故障的远程集中诊断，提高了对风机设备故障的判断准确性。定边公司还开发了风电场的通信保护功能，一旦检测到某个风场和集控中心的通信联络处于故障状态，保护功能立即自动启动，使整个风电场退出运行，确保各风电场的运行处于安全可控状态。根据分散式接入风电场接入电压等级低、配电设备相对简单的特点，要求检修人员同时掌握风机设备及配电网设备的检修能力，做到一岗双能。在生产中适当增加检修人员配置比例，使每批生产值班班组都能达到“一组运行、一组巡视、一组检修、一组备用”的人员配置，增强对事故的反应速度和应急处理能力。

二、分散式接入风电开发模式创新效果

(一)低成本、高质量、短周期地建成并投运了我国第一座分散式接入风电场

定边公司狼尔沟风场分散式示范风电场与当地集中式风电场相比，单位千瓦造价节省超过200元，成本优势显著。风电场年等效可利用小时达到2546.82小时，领先当地集中式风电平均水平近200小时，年发电量达到2292.14万千瓦时，充分体现了分散式接入风电在新能源开发领域的综合优势。2013年12月项目二期项目投产发电。

(二)取得了良好的经济效益和社会效益

定边狼尔沟分散式示范项目年售电收入1173.00万元，实现净利润318.24万元，单位千瓦盈利水平达到353.6元。对比集中式风电平均约180元的单位千瓦盈利水平，盈利优势明显。狼尔沟风场并网后，系统电压能够长期稳定在10.5千伏，电网的电能质量得到了显著改善。

(三)为分散式接入风电场的开发建设和运行管理提供了经验和指导

定边公司按国家能源局要求，组织编制了分散式管理及电网接入有关管理办法，并以国家能源局文件颁布执行。受国家能源局新能源司委托，定边公司还制定了分散式接入风电场规划编制规范等相关技术标准，承担了分散式接入风电场基础理论研究等6大课题、20