酒泉风电基地事故频发的原因分析.

主题7：风电并网与输电

酒泉风电基地事故频发的原因分析

汪宁渤，王建东，马彦宏，陟晶，丁坤

甘肃省电力公司风电技术中心

甘肃省风电并网技术中心

[摘要] 酒泉风电基地近期连续发生多起风电机组大规模脱网事故，对电力系统安全稳定运行造成了较大的影响，酒泉风电基地大规模脱网事故频发，引起了国内外广泛关注和热议。本文以酒泉风电基地近期发生的大规模脱网事故为例，从技术、管理、政策、体制和机制等不同角度出发，研究探索酒泉事故频发的直接、间接和系统原因，同时提出应对措施。

[关键词] 风电，事故，频发，分析，应对措施 1

Study on the Causes of The Frequent Off-Grid Accidents in the

Jiuquan Wind Power Base

Wang Ningbo, Wang Jiandong, Ma Yanhong, Zhi Jing, Ding Kun

Wind power technology center of Gansu electric power corporate

Gansu wind power integration technology center

[Astract] Several off-grid accidents of a large number of wind turbines in the Jiuquan wind power base frequently occurred recently, severely threatening the secure and stable operation of power grid, which has attracted great attention at home and abroad. This paper studied the direct, indirect and systematic causes of the frequent off-grid accidents in the Jiuquan wind power base from the perspective of technology, management, policy , mechanism, and etc. In the end, the countermeasures were proposed. 基本情况

酒泉是国家批准开工建设的第一个千万千瓦风电基地，去年11月3日河西750千伏输变电工程的建成投产，酒泉千万千瓦级风电基地一期工程风电场陆续并网发电，截至今年4月底已经吊装完成了5500MW风电机组，其中已经有25座风电场、4030MW风电机组并网投产，预计今年上半年已经完成吊装的风电机组将全部并网投产，成为全世界集中并网规模最

[1]大的风电基地之一。在风电并网容量不断增加的同时，酒泉风电基地也进入了事故的高发

[2]期，截至5月上旬底酒泉风电基地风电场累计发生各类事故53次，明显进入了风电场事

故的高峰期，除了4.25事故是电网事故波及到风电场以外，其他事故均是风电场事故影响到电网；其中发生风电机组脱网超过100台、影响范围较大事故7次，尤其是2.24以来发生的三次严重事故分别甩风电出力84万千瓦、100.6万千瓦和

153.5万千瓦，不断刷新了风电机组历史脱网记录，如此大规模风电机组集中脱网，不仅导致电力系统电压、频率大幅度波动，而且直接威胁到电力系统安全稳定运行。

酒泉风电基地连续脱网事故引起了各方面的高度关注，国家电监会专门组织开展了事故调查、分析，连续发布了事故调查报告和事故情况通报；相关风电企业、制造企业、电网公司快速做出反应，组织分析原因、寻找对策；国内风电行业专家学者纷纷发表观点、提出看法，酒泉风电脱网事故引起了国内外广泛的关注与热议。在此结合酒泉风电基地的具体情况，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”。

主题7：风电并网与输电

从技术、管理、政策、体制和机制等不同角度出发，进一步研究探索酒泉事故频发的直接、间接和系统原因，同时提出应对措施。

1、直接原因分析

1.1电缆头安装质量问题突出

2011年元月以来，酒泉风电基地所发生的53次事故中风机馈线电缆头造成跳闸27次，

[2]占酒泉风电基地所有故障51%；还存在虽然电缆头短路没有造成影响未统计故障，另外还

有部分电缆头缺陷被及时发现没有造成故障，风电场风机馈线电缆头缺陷、短路故障次数远大于27次。不同风电场风机馈线电缆头如此频繁的发生相同的故障，反映出几乎所有风电场电缆头施工、监理、验收和建设管理普遍存在不足，这种共性的设备缺陷必然要在风电场投运初期暴露出来，这是导致风电场事故频发的必然原因。

1.2 发电机组不具备低电压穿越能力

根据风电场并网技术规范的要求，风电机组应该能够满足电压跌落到额度电压的20%时维持625ms不脱网，尽管酒泉风电基地接入系统设计审查批复提出了低电压穿越能力要求，在酒泉风电基地的风电机组补充技术协议中明确了技术要求，风电企业也作出具备低电压穿越能力的承诺，但今年以来所有事故电压跌落幅度均远远低于规范的要求，已经造成了大量风电机组脱网，多次事故证明绝大多数风电机组根本不具备低电压穿越能力。风电场风电机组普遍不具备低电压穿越能力，这是导致单个风电场事故演变为风电机组大规模脱网的必然原因。

图1、2.24桥西风电场事故过程示意图

1.3 动态无功补偿设备缺陷

酒泉风电基地风电场均按照接入系统设计的要求分别安装了TCR、MCR和SVG 型动态无功补偿设备，但2.24事故时风电场动态无功补偿设备动态部分一半以上无法正常投运，

[3]仅投入了电容部分（FC滤波支路）。发生事故的时候当部分风电机组因为低电压脱网，该

部分风电场无功补偿设备与风电汇集线路同时向系统注入大量容性无功，导致电力系统电压大幅度升高，当系统电压超过额定电压110%时，在低电压时未脱网的部分风电机组几乎同

[3]时脱网，风电场动态无功补偿设备不完善导致脱网事故扩大的主要原因。发生事故的当时

恰好无功补偿设备投入不足具有偶然性，但无功补偿设备缺陷较多又具有一定的必然性。 [3]

主题7：风电并网与输电

图2 桥西风电场330千伏升压站电压变化曲线