風電并網(wǎng)對主電網(wǎng)影響的探討

1、風電并網(wǎng)對主電網(wǎng)影響的探討風電并網(wǎng)對主電網(wǎng)影響的探討作者：葉啟明發(fā)布日期：200951410:40:51[摘要]針對國內(nèi)風電場常用的3種風力發(fā)電機類型，分析了風電并網(wǎng)對主電網(wǎng)運行方面的影響以及經(jīng)濟方面的影響。[關(guān)鍵詞]風力發(fā)電機；并網(wǎng)；穩(wěn)態(tài)；據(jù)悉，我國2008年風電的裝機容量已突破1000萬千瓦，全國有投運的風電場65座，中國不久將成為最大的風力發(fā)電國家。風力發(fā)電的主要特點是隨機性與不可控性，主要隨風速變化而變化。因此，風電并網(wǎng)運行對主

2、電網(wǎng)運行帶來諸多不利影響。分析風電場并網(wǎng)對電網(wǎng)影響是風電事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)問題，同時也是電網(wǎng)部門安全、經(jīng)濟運行的一個新課題。一、風力發(fā)電機的類型分析風電并網(wǎng)的影響，首先要考慮風力發(fā)電機類型的不同。不同風電機組的工作原理、數(shù)學模型都不相同，因此分析方法也有所差異。目前國內(nèi)風電機組的主要機型有3種，每種機型都有其特點。1.1異步風力發(fā)電機國內(nèi)已運行風電場大部分機組是異步風電發(fā)電機。主要特點是結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、價格便宜。這種發(fā)電機組為定速恒

3、頻機沮，運行中轉(zhuǎn)速基本不變，風力發(fā)電機組運行在風能轉(zhuǎn)換最佳狀態(tài)下的幾率比較小，因而發(fā)電能力比新型機組低。同時運行中需要從電力系統(tǒng)中吸收無功功率。為滿足電網(wǎng)對風電場功率因數(shù)的要求，多采用在機端并聯(lián)補償電容器的方法，其補償策略是異步發(fā)電機配有若干組固定容量的電容器。由于風速大小隨氣候環(huán)境變化，驅(qū)動發(fā)電機的風力機不可能經(jīng)常在額定風速下運行，為了充分利用低風速時的風能，增加全年的發(fā)電量，近年廣泛應(yīng)用雙速異步發(fā)電機。這種雙速異步發(fā)電機可以改變極對

4、數(shù)，有大、小電機2種運行方式。1.2雙饋異步風力發(fā)電機國內(nèi)還有一些風電場選用雙饋異步風力發(fā)電機，大多來源于國外，價格較貴。這種機型稱為變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)，其風力機可以變速運行，運行速度能在一個較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，使風機風能利用系數(shù)Cp得到優(yōu)化獲得高的利用效率；可以實現(xiàn)發(fā)電機較平滑的電功率輸出；發(fā)電機本身不需要另外附加無功補償設(shè)備，可實現(xiàn)功率因數(shù)在一定范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)，例如功率因數(shù)從領(lǐng)先0.95調(diào)節(jié)到滯后0.95范圍內(nèi)，因而具有調(diào)節(jié)無功功率出力的

5、能力。1.3直驅(qū)式交流永磁同步發(fā)電機大型風力發(fā)電機組在實際運行中，齒輪箱是故障較高的部件。采用無齒輪箱結(jié)構(gòu)能大大提高風電機組的可靠性，降低故障率，提高風電機組的壽命。目前國內(nèi)有風電場使用了直驅(qū)式交流永磁同步發(fā)電機，運行時全部功率經(jīng)ADA變換，接入電力系統(tǒng)并網(wǎng)運行。與其他機型比較，需考慮諧波治理問題。有必要，可采用動態(tài)電壓控制設(shè)備。三、風電并網(wǎng)的經(jīng)濟影響風電場的發(fā)電成本加上合理的利潤，構(gòu)成風電的價格。2006年施行的中規(guī)定，電網(wǎng)企業(yè)必須全

6、額收購可再生能源電量。費用高于常規(guī)能源發(fā)電平均上網(wǎng)電價，其電價之間的差額附加到銷售電價中分攤。據(jù)統(tǒng)計，全國己建風電場的電價水平在(0.461.2)元(KWh)之間。目前，國內(nèi)風電上網(wǎng)電價大概分為：成本利潤電價；特許權(quán)招標電價；全省統(tǒng)一電價等三種。與火電相比，風電上網(wǎng)電價較高。風電場出力的隨機性，可能造成如負荷跟蹤、頻率控制、備用容量、無功功率和電壓調(diào)節(jié)等電網(wǎng)輔助服務(wù)的成本增加，從而影響了電網(wǎng)企業(yè)的效益。四、結(jié)束語近年來，中國風力發(fā)電事業(yè)