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风电接入电网培训目录2第一部分:国内外风力发电简介第二部分:风电机组的发展与分类第三部分:中国风电并网案例分析第四部分:风电场接入电力系统技术规定第一部分:国内外风力发电简介3世界风电装机容量增长情况统计数据来源:GWEC(Golbal
Wind
Energy
Council)1.
国内外风力发电简介74759663136961803824320311643929047639590337415393849100021884033
43426282684481268349113941512019696100000300002000050000400007000060000900008000010000019971998199920002001200220032004200520062007装机容量(MW
)风电总装机容量(MW)
年新增容量(MW)4风电机组容量增大风电场容量增大采用新技术制造工艺改进电机组批量生产51979:40美分/kWh2000:4
-
6
美分/kWh1.
国内外风力发电简介NSP107MWLakeBentonwindfarm4cents/kWh
(unsubsidized)2004:3
-
4.5
美分/kWh另外:仍有1.5-1.9美分的风电退税部分不包含在上面的价格中数据来源:NREL美国可再生能源实验室1.
国内外风力发电简介世界原油价格的节节攀升10.000.0020.0050.0040.0030.0060.0070.00JululJan-01Apr-01Jul-01Oct-01Jan-02Apr-02-02Oct-02Jan-03Apr-03Jul-03Oct-03Jan-04Apr-04Jul-04Oct-04Jan-05Apr-05J
-05国际原油价格(美元/桶)1998年:9美元/桶2006年4月:75美元/桶2008年6月:130美元/桶61.
国内外风力发电简介丹麦西部电网风电场在各电压等级中的比重7风电在各电压等级中的总装容量为2374MW,其中接在10KV以下电压等级为2173MW,占总容量的92%。1.
国内外风力发电简介德国风电场的分布图截止2006年3月风电总容量1875万千瓦81.
国内外风力发电简介2006年3月德国电网结构图从电网密度观察,根据2002年用电量与国土面积比,德国为我国的12倍还多注:图中B-比利时DK-丹麦9L-卢森堡S-瑞典1.
国内外风力发电简介海上风电场数据来源:BTMconsult
Aps海上风电场名称(国家)风电机组容量(MW)建设时间Vindeby(丹麦)11×450kW,Bonus4.951991Lely(荷兰)4×500kW,NEG
Micon21994Tunøø
Knob(丹麦)10×500kW,Vestas51995Dronten
Isselmeer(荷兰)28×600kW,NEG
Micon16.81996Bockstigen(瑞典)5×550kW,NEG
Micon2.751997Utgrunden(瑞典)7×1.5MW,GE
Wind10.52000Blyth(英国)2×2MW,Vestas42000Middlegrunden(丹麦)20×2MW,Bonus402000Yttre
Stengrund(瑞典)5×2MW,NEG
Micon102001Horns
Rev(丹麦)80×2MW,Vestas1602002Palludan
Flak(丹麦)10×2.3MW,Bonus232002NystedHavvindmøllepark(丹麦)72×2.3MW,Bonus165.62003Arklow
Bank
Phase
1(爱尔兰)7×3.6MW,GE
Wind25.22003North
Hoyle(英国)30×2MW,Vestas602003Scroby
Sands(英国)30×2MW,Vestas602004Kentish
Flat(英国)30×3MW,Vestas902005总计风电机组数目:351679.8MW10近年来,随着风电机组技术的发展以及风电发展较快国家陆上风资源开发余地变小,风电场开始向海上风电场发展111.
国内外风力发电简介世界海上风电场中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCH
INSTITUTE121.
国内外风力发电简介世界海上风电场131.
国内外风力发电简介世界风电发展预测160000140000120000100000800006000040000200000欧洲美国亚洲其它MW2005年(59264MW)2010年(148794MW)2015年(298291MW)14数据来源:BTM
consult
Aps401.7445568.4763.812602560590643.3123.4195.4496.2300134630100020003000400050006000700020012002
2003
2004
2005
20062007装机容量(MW)装机容量(MW)
年新增容量(MW)15中国风电装机容量增长情况统计1.
国内外风力发电简介1.
国内外风力发电简介16年份year2001200220032004200520062007我国电力总装机(MW)338,490356,570391,410440,000500,000600,000713,290我国风电装机容(MW)401.7445.0568.4763.81260.02560.05906.0我国风电所占比例(%)0.1190.1250.1450.1740.250.430.83世界风电装机(MW)24,00031,00040,30047,31759,00473,90493,849我国电力及装机情况1.
国内外风力发电简介中国风能资源区划图17500kV330kV220kVThermalPlantHydroPlantNuclearPlant18XinjiangTibetNortheastNorthNorth
westSichuanCentralEastSouth1.
国内外风力发电简介我国电网分布图年份2005201020152020装机(MW)1,0004,000(5,000)10,00020,000(30,000)19国家发改委提出的风电发展目标我国风电规划1.
国内外风力发电简介第二部分:风电机组的发展与分类202.
风电机组的发展及分类风电机组的发展额定容量叶轮直径轮毂高度21过去的20多年里,风电机组的单机容量和尺寸增长了近100倍。随着技术、制造工艺和材料的改善,风电机组的性能也有了很大提高,稳定性和可靠性不断改善,对电网的冲击也有所减弱恒速恒频风电机组(普通异步发电机,失速型叶片)2.风电机组的发展及分类图片来源:中国-德国技术合作项目Wind
Guard培训22恒速恒频风电机组(普通异步发电机,变桨矩控制)2.
风电机组的发展及分类图片来源:中国-德国技术合作项目Wind
Guard培训232.
风电机组的发展及分类世界上最大的风电机组(Repower
5M双馈感应电机变速风电机组)图片及资料来源:www.Repower.de242.
风电机组的发展及分类世界上最大的风电机组(Repower
5M
双馈变速风电机组)德国:Repower公司额定容量:5MW变桨距控制变速风机(双馈电机)叶片直径:126m机舱重量:400T轮毂高度:陆上:100-120m海上:90-100m图片及资料来源:www.Repower.de25262.风电机组的发展及分类图3-3目前世界上最大的风电机组——5MWRepower272.
风电机组的发展及分类世界上最大的永磁同步直驱电机:Enercon
E-112德国:Enercon
公司额定容量:4.5MW变桨距控制变速风机(直驱电机)无齿轮箱通过变频器接入电网叶片直径:114m机舱重量:400T轮毂高度:124m图片来源:中国-德国技术合作项目Wind
Guard培训风机参数:www.Enercon.de2.
风电机组的发展及分类28风电机组是把风能转化为电能的装置,它通常由风轮(含叶片、轮毂等)、传动系统(主轴、主轴承、齿轮箱和连接轴、机械刹车)、偏航系统、电气系统(发电机、控制系统、电容补偿柜和变压器)和机舱等组成。基本工作原理:首先通过风轮把风能转换为机械能,进而借助于发电机再把机械能转化为电能。292.
风电机组的发展及分类根据桨叶控制分类根据发电机技术根据传动系统30定桨
、变桨
、主动失速普通感应电机
、
*双馈电机*同步电机(永磁或电励磁)有齿轮箱(半直驱)、直驱*
变速风电机组2.
风电机组的发展及分类恒速恒频风电机组(普通异步发电机)风风力机齿轮箱LSHS
感应发电机
电网电容器31该类型风电机组通常只能在很小的转差变化范围内运行,不能充分有效地利用风能。发电机为鼠笼式感应电机,运行时需要从系统中吸收无功功率,可在机端装设并联电容器组提供风电机组所需的无功功率。2.
风电机组的发展及分类变速恒频风电机组(双馈感应电机)双馈感应电机为交流励磁,是一种异步化同步电机。风风力机齿轮箱LSHS
双馈感应发电机
电网AC/DC32DC/AC绕线式转子感应电机作为发电机,转子与定子侧通过变流器联系。能够在较大的范围内实现变速运行,风能利用效率高;采用矢量控制技术后可以实现有功功率与无功功率的解耦控制。2.
风电机组的发展及分类变速恒频风电机组(永磁同步直驱电机)风风力机LS电网AC/DCDC/AC多极永磁发电机NSNN
S
N
S
S发电机为多极永磁同步电机,经过容量与电机容量相当的背靠背式变流器与系统相连332.
风电机组的发展及分类第三部分:中国风电并网案例分析343.1
风力发电的特点35发电类型火电和水电风力发电输出功率可调度不能按计划发电,难以调度发电机种类同步发电机,一般发电厂包含数台或十几台机组采用多种发电机技术;变速风电机组采用电力电子控制技术;大型风电场包含数百台机组;暂态响应特性有电压支撑能力,需保持同步运行,暂态稳定问题不同类型的风电机组在故障时的暂态响应特性不同运行特性由发电机组和励磁系统的特性决定由风电机群的特性和协调全部风电机群运行的风电场综合控制系统决定3.中国风电并网案例分析3.中国风电并网案例分析3.1 风力发电的特点输出功率曲线举例,随机的和间歇的363.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究日负荷变化与风电场出力相关性等效负荷曲线2:005:008:0020:0023:00200150100500-50-100等效
负荷风
场出力11:00 14:00 17:00时
间功率(MW)11:0014:0017:0020:0023:00250200150100500-50负荷负荷功率(MW)12月31日等效
负荷风
场出力2:00
5:00
8:004月15日37大多数
时段,风电场
的出力与负
荷变化规律相反。风电场并网
发电,常常使等效负荷峰谷差增大。3.中国风电并网案例分析
风电场低出力水平运行的概率最大,风电场出力低于额定出力40%的概率约为70%。03810203040
506070输出功率(%)各风电场出力概率分布图809010001020304050概率(%)洮
南长
岭双
辽3.1
风力发电的特点3.2
主要研究内容潮流计算及电压问题分析(确定无功补偿方案)短路电流贡献电网稳定性问题对电能质量的影响393.
中国风电并网案例分析3.中国风电并网案例分析403.2
主要研究内容对电网备用容量的要求风电场快速功率变动对电网频率及区域间交换功率影响电网中某节点风电最大接入容量分析风电场的组成部分风电机群集电部分升压变电站升压变压器无功补偿装置(电容器、电抗器、静止无功补偿装置、滤波器)风电场管理系统等413.中国风电并网案例分析3.3 风电接入研究案例(1)吉林省电网接纳风力发电能力的研究(2)内蒙古克旗赛罕坝风电场接入系统工程研究(3)赤峰地区风电对电网供电质量的影响及其控制策略研究423.中国风电并网案例分析3.中国风电并网案例分析433.3
风电接入研究案例(4)新疆维吾尔自治区达坂城地区风力发电“十一五”发展规划研究(5)新疆维吾尔自治区风力发电“十一五”发展规划研究(6)新疆维吾尔自治区风水联合发电及发展风电的经济性分析吉林省电网接纳风力发电能力的研究研究目的根据吉林省风能资源数据、电源和电网现状及发展规划数据,在研究吉林省电网结构和负荷需求等基础上,分析吉林省电网接纳风力发电的能力,促进风电在吉林省内健康、有序地发展。443.中国风电并网案例分析3.4.吉林省电网接纳风力发电能力的研究45吉林电网原有问题吉林省电网调峰能力不足:吉林省冬季负荷峰谷差最大,冬小方式吉林省负荷小,火电机组出力水平低,
无法平衡风电大幅度波动。吉林省电网是东北电网南北电力交换的通道,联络线上功率波动范围受限。冬季夜间低负荷、大风时段,风电波动会引起联络线上的功率越限。白城电网处于吉林电网末端,与主网之间联系薄弱,潮流交换能力较低。在大负荷方式下当热白线或热镇线故障跳闸时白洮电网电压偏低,无法保证风电场正常运行。2007
年,
通榆县团结风电场一期特许权项目(装机容量200MW)建成并网,接入洮南一次变。白城电网风电总装机达到490MW。2008年,500kV松原变建成、白洮环网从长山厂摘出接入松原变220kV侧。白城电网结构发生变化。白城地区风电总装机维持在2007年的水平不变。2010年,通榆县团结风电场特许权项目全部建成并网(总装机容量共400MW
。白城地区风电接入容量至少将达到690MW)。3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究至07年电网至08年电网46不同类型风电机组模型对电压影响3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究1.071.051.031.010.990.970.950.930.91020406080
100
120风电场有功功率(MW)140160180200洮南220kV母线电压
(pu)恒电压控制方式双馈机组恒功率因数控制方式双馈机组恒速普通异步电机47采用模型:基于双馈感应电机的变速风电机组模型控制方式:恒功率因数控制3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究齿轮箱双馈感应发电机叶片PrefQref转子侧变流器电网侧变流器直流环节风电机组变压器外部电网ACDCDCAC低压母线0.69kV中压母线35kV高压母线220kVP48QPOI(PointofInterconnection)风电场升压变压器cos
10.9901.011.031.051.071.0920406080 100 120团结风电场有功功率(MW)140160180702001.11
370电压
(
pu)
120170220270320长山厂无功储备(
MV
a
r)洮南220 白城220 长山厂220 团结220 前郭220 团结风场35 长山厂无功储备冬小方式白城电网各变电站母线P~V曲线图
(补偿前)49团结风电场不同
出力水平对电网电压影响风电场恒功率因数
控制
cosφ=1冬小方式风场电压偏高,需并联电抗补偿(约10MVar)潮流计算及电网问题分析3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究0.981.001.021.041.061.081.10洮南220白城220镇赉220大安220 长山220变电站母线名称前郭220团结220长岭220合心220电压
(pu)无调压措施 降低长山厂机组无功功率 补偿10MVar电抗器组冬小方式白城地区不同调节措施效果比较50潮流计算及电网问题分析3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究电压变化原因UPR
QX
U
风电出力较小时风电场无穷大系统PQc/2Qc/2QLQPQ=Qc-QL>
051潮流计算及电网问题分析3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究电压变化原因U
U
PR
QX风电出力较大时风电场无穷大系统PQc/2Qc/2QLPQ52Q=Qc-QL<
0潮流计算及电网问题分析3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究风电接入后电网N-1静态安全分析电网N-1情况下存在问题白洮电网线路N-1时,电压低于下限值,电压稳定性很难保证,需联切白洮电网部分负荷。冬腰和冬大方式风电场出力较高时,白城~长春断面任意联络线N-1会导致另外两条线路过载,某些变电站电压低于下限值。需远方联切风电场或长山厂机组并在电压偏低变电站投入适量电容器组。至07年电网533.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究风电机组
升压变54无穷大系统双馈风电机组短路电流特性双馈风电机组通过双两回线接入无穷大系统,一回线路发生三相短路,0.15s后线跳开,故障切除。双馈风电机组单机无穷大系统3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究4.003.002.001.000.00[s]160.0096.00032.000-32.000-96.000-160.00G1d:PhaseCurrentC/TerminalACin
kA4.003.002.001.000.00[s]160.0096.00032.000-32.000-96.000-160.00G1d:PhaseCurrentA/TerminalACin
kA4.003.002.001.000.00[s]160.0096.00032.000-32.000-96.000-160.00G1d:PhaseCurrentB/TerminalACin
kADIgSILENT55双馈风电机组定子三相短路电流3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究双馈风电机组能不能提供持续的短路电流?双馈风电机组通过一回线接入无穷大系统,一回线路发生三相短路,1s后故障清除。双馈风电机组单机无穷大系统风电机组 升压变56无穷大系统3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究4.003.002.001.000.00[s]160.0096.00032.000-32.000-96.000-160.00G1d:PhaseCurrentC/TerminalACin
kA4.003.002.001.000.00[s]160.0096.00032.000-32.000-96.000-160.00G1d:PhaseCurrentA/TerminalACin
kA4.003.002.001.000.00[s]160.0096.00032.000-32.000-96.000-160.00G1d:PhaseCurrentB/TerminalACin
kADIgSILENT57在1s的短路过程中双馈风电机组双馈风电机组能够提供连续短路电流3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究风电接入后电网短路容量变化(单位MVA)变电站节点风电退出运行风电全发(400MW)合心22015346.8515611.73长山2204891.355510.12长岭2201316.431317.44前郭2202373.452435.91大安2202555.682979.21镇赉2201173.701645.15白城2201141.311869.79洮南220873.871501.66团结220582.661304.16风电场附近母线的短路容量在风电发电与不发时相差较大,而离风电场较远的母线短路容量几乎不受风电场接入的影响。至07年电网583.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究风电场不同装机水平下极限故障清除时间(s)50MW容量以下风场(MW)团结风电场(MW)长山厂~大安变000.22020000.225200500.2272001000.2292001500.2322002000.231随着风电场装机容量的增加,临界故障清除时间增大,当所有风电场总装机等于350MW时,临界故障清除时间达到最大值,当风电装机进一步增大,稳定性不再改善,甚至变差。至07年电网59风电接入对电网暂态稳定性影响250.0180.0110.040.00-30.00-100.00.00 1.600 3.200 4.800 6.400[s]
8.000团结风场:
有功(MW)油田厂发电机:
有功(MW)120.080.0040.000.00-40.00-80.000.00 1.600 3.200 4.800 6.400[s]
8.000团结风场:
无功(MVar)油田厂发电机:
无功(MVar)1.3201.2401.1601.0801.000.920.00 1.600 3.200 4.800 6.400[s]
8.000团结风场:
转速(pu)油田厂发电机:
转速(pu)1.1000.920.740.560.380.200.00 1.600 3.200 4.800 6.400[s]
8.000团结风场:
电压(pu)油田厂发电机:
电压(pu)团结风场前郭油田厂Date:Annex:
/7DIgSILENT60双馈风电机组暂稳特性要好于同步机风电接入后,白城地区任一线路发生三相短路故障,保护在故障后0.12s切除故障线路;白城电网能保证不失去暂态稳定。实际故障清除时间小于极限故障清除时间,稳定。风电接入对电网暂态稳定性的影响3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究61吉林电网调峰能力对风电接入的影响吉林省冬季负荷峰谷差相差较大,低谷负荷按峰值的60%考虑;低谷负荷时所有火电机组出力几乎已经降至火电机组下限值;吉林水电调度权属东北网调,因此,整个吉林电网火电出力的下降空间很小(250MW)。2007年冬小方式下,当风电出力达到250MW时,吉林省内所有火电机组出力都已达下限值。严重情况下考虑吉林电网的调峰能力只能接纳不超过300MW的风电。3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究62风电场动态投切过程对电网的影响额定风速时团结风电场在5分钟内从零功率切入至200MW出力运行团结风电场在200MW运行状态突然异常切出(风速超出风电机组的切机风速或线路保护动作切出整个风电场等原因)3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究风电场切入切出引起的频率变化0255075
100
125
150
175
200时
间(s)49.8549.9049.9550.0050.05频率(Hz)频率(Hz)49.98050
100
150
200
250
300
350
400(2)风
电场切出50.0050.0250.0450.0650.08(1)风
电场切入63风电场冬大方式下的切出与冬小方式下的切入是风电场动态过程中最为严重的两种扰动情况,不会影响吉林电网的安全运行(引起的频率与电压变化不越限)风电场动态投切过程对电网的影响3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究风电场切入切出引起的省际联络线交换功率变化0501502007508008509009501000(2)风
电场切出100时
间(s)吉林省受入电力(MW)20030040050100150200250吉林省送出电力(MW)64(1)风
电场切入0
冬大方式下切出0 100风电场切入切出导致省间联络线交换功率的变化会违反东北网调下达的联络线交换功率协议。冬小方式下切入风电场动态投切过程对电网的影响3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究P~V曲线与火电厂的无功储备0503504001.121.081.041.000.960.92长山厂220合心220团结220100
150
200
250
300团结风电场有功功率(MW)电压(pu)150 200镇赉22065050100250
30035040080120160200240长
山厂
无功储备单位
MVar较小的风电出力变化及电容器组的投切会导致节点电压的剧烈变动,标志本地区电网电压稳定性好坏的长山热电厂的无功储备水平下降,局部电网电压稳定性变差。洮南变最大风电接入容量3.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究风电场两级升压变及送出线路无功损耗050100300350400100806040200-20-40150 200 250风电场A有功功率(MW)变
压器
无功损耗-40050100150200250300350400100806040200-20送出线路
无功损耗单位
MVar是由于两级升压变压器及送出线路无功功率损耗较大;风电场无法提供无功支持,导致由主网向风电场方向输送的无功功率增大,引起电压下降。洮南变最大风电接入容量电网电压稳定性变差至07年电网663.4
吉林省电网接纳风力发电能力的研究67洮南变最大风电接入容量计算小结:团结风电场的可接入容量很难达到规划的400MW。若要增加风电场的最大接入容量,考虑采取以下措施整个风电场采取恒电压控制方式采取电网网架加强方案加强网架结构采用SVC、STATCOM等无功补偿设备代替普通并联电容器补偿第四部分:风电场接入电力系统技术规定68风电场接入电力系统技术规定GB/Z
19963-2005在本标准的编制中,参考了丹麦、德国、英国和爱尔兰等国家有关风电场接入电力系统技术规定的行业或企业标准,并考虑了我国风电发展和电力系统的实际情况。69风电场接入电力系统技术规定1.
范围70本标准规定了风电场接入电力系统的技术要求。本标准适用于通过110(66)kV及以上输电线路与输电网连接的新建或扩建风电场。对于通过配电线路接入配电网的风电场,也可参照本标准。GB/T
2900.53-2001 电工术语 风力发电机组GB/T
12325-2003 电能质量
供电电压允许偏差GB
12326-2000 电能质量
电压波动和闪变GB/T14549-1993
电能质量
公用电网谐波GB/T15945-1995电能质量
电力系统频率允许偏差SD
325-1989 电力系统电压和无功技术导则IEC
61400-21
风力发电机组电能质量测量和评估方法DL755-2001
电力系统安全稳定导则712.
规范性引用文件3.
术语和定义72
3.1 风力发电机组
WTGS3.2 风电场
wind
powerstation;windfarm3.3 风电场有功功率
active
power
of
wind
farm3.4 风电场无功功率
reactive
power
of
wind
farm3.5 功率变化率
power
ramprate3.6 并网点
connectionpoint风电场与电网的连接点3.7 公共连接点
point
of
common
coupling电力系统中一个以上用户的连接处。4.
风电场有功功率734.1 基本要求:在下列特定情况下,风电场应根据电网调度部门的指令来控制其输出的有功功率
电网故障或特殊运行方式要求降低风电场有功功率,以防止输电线路发生过载,确保电力系统稳定性;当电力系统调频能力不足时,需要限制风电场的功率变化率(MW/min);当电网频率过高时,如果常规调频电厂容量不足,则需要降低风电场有功功率。4.
风电场有功功率744.2最大功率变化率:风电场应限制输出功率的变化率。最大功率变化率包括1min功率变化率和10min功率变化率,具体限值可参照下表,在风电场启动过程中以及在风速增长过程中,功率变化率应当满足此要求。风电场装机容量(MW)10min最大变化量(MW)1min最大变化量(MW)<3020630-150装机容量/1.5装机容量/5>150100304.3
事故解列75
紧急事故情况下,电网调度部门有权临时将风电场解列。一旦事故处理完毕,应立即恢复风电场的并网运行。4.
风电场有功功率5.
风电场无功功率765.1无功容量风电场无功功率的调节范围和响应速度,需要根据风力发电机组运行特性、电网结构和特点决定,应满足风电场并网点电压调节的要求。
5.2无功电源风电场无功补偿装置可采用分组投切的电容器或电抗器,必要时采用可以连续调节的静止无功补偿器或其他先进的无功补偿装置。6.
风电场电压776.1运行电压当并网点电压在额定电压的90%~110%范围内,风电场应能正常运行。6.2电压偏差6.2.1 当风电场的并网电压为110kV及其以下时,风电场并网点电压的正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%。6.2.2 当风电场的并网电压为220kV及其以上时,正常运行时风电场并网点电压的允许偏差为额定电压的-3~+7%。7.
风电场电压调节787.1调节方式风电场参与系统电压调节的方式包括调节风电场的无功功率和调整风电场中心变电站主变压器的变比。
7.2无功调节风电场无功功率应当尽可能在一定容量范围内进行自动调节,使风电场并网点电压保持在电压允许偏差或电网调度部门给定的限值范围内。7.3分接头切换风电场变电站的主变压器宜采用有载调压变压器,分接头切换可手动控制或自动控制,根据电网调度部门的指令进行调整。8.
风电场运行频率79风电场可以在下表所示频率偏离下运行频率范围要求低于49Hz根据风电场中风力发电机组允许运行的最低频率而定。49Hz-49.5Hz每次频率低于49.5Hz时要求至少能运行10min。49.5Hz-50.2Hz连续运行。50.2Hz-51Hz每次频率高于50.2Hz时要求至少能运行2min,并且当频率高于50.2Hz时,没有其他的风力发电机组启动。高于51Hz风电场机组逐步退出运行或根据电网调度部门的指令限功率运行。9.
风电场电能质量809.1电压偏差风电场接入电力系统后,应使并网点的电压偏差不超过6.2所规定的限值。9.2电压变动风电场在公共连接点引起的电压变动应当满足GB
12326的要求。9.3闪变风电场所在的公共连接点的闪变干扰允许值应满足GB
12326的要求,其中风电场引起的长时间闪变值Plt和短时间闪变值Pst按照风电场装机容量与公共连接点上的干扰源总容量之比进行分配,或者按照与电网公司协商的方法进行分配。风力发电机组的闪变测试与多台风力发电机组的闪变叠加计算,
应根据IEC61400-21有关规定进行。9.4谐波当风电场采用带电力电子变换器的风力发电机组时,需要对风电场注入系统的谐波电流作出限制。风电场所在的公共连接点的谐波注入电流应满足GB/T
14549的要求,其中风电场向电网注入的谐波电流允许值按照风电场装机容量与公共连接点上具有谐波源的发/供电设备总容量之比进行分配,或者按照与电网公司协商的方法进行分配。风力发电机组的谐波测试与多台风力发电机组的谐波叠加计算,应根据IEC61400-21有关规定进行。819.
风电场电能质量10.
模型信息8210.1
风电场开发商应提供风力发电机组、电力汇集系统及控制系统的有关模型及参数,用于风电场接入电力系统的规划与设计。10.2
风电场应当跟踪风电场各个元件模型和参数的变化情况,并随时将最新情况反馈给电网管理部门。11.
风电场测试8311.1基本要求风电场测试必须由具备相应资质的单位或部门进行,并在测试前将测试方案报所接入电网管理部门备案;当风电场装机容量超过50MW时,需要提供测试报告。如果新增装机容量超过50MW,则需要重新提交测试报告;风电场应当在并网运行后6个月内向电网调度部门提供有关风电场运行特性的测试报告。11.
风电场测试8411.2
测试内容:测试应按照国家或有关行业对风力发电机组运行制定的相关标准或规定进行,并必须包含以下内容最大功率变化率电压偏差电压变动闪变谐波12.
通信与信号8512.1
基本要求风电场与电网调度部门之间的通信方式和信息传输由双方协商一致后作出规定,包括提供遥测和遥信信号的种类,提供信号的方式和实时性要求等。12.2
正常运行信号在正常运行情况下,风电场向电网调度部门提供的信号至少应当包括:风电场高压侧母线电压,每条出线的有功功率、无功功率、电流和高压断路器的位置信号。12.3
故障信息记录与传输在风电场变电站需要安装故障录波仪,记录故障前10s到故障后60s的情况。该记录装置应该包括必要数量的通道,并配备至电网调度部门的数据传输通道。4.
风电场有功功率864.1 基本要求:在下列特定情况下,风电场应根据电网调度部门的指令来控制其输出的有功功率
电网故障或特殊运行方式要求降低风电场有功功率,以防止输电线路发生过载,确保电力系统稳定性;当电力系统调频能力不足时,需要限制风电场的功率变化率(MW/min);当电网频率过高时,如果常规调频电厂容量不足,则需要降低风电场有功功率。4.
风电场有功功率874.2最大功率变化率:风电场应限制输出功率的变化率。最大功率变化率包括1min功率变化率和10min功率变化率,具体限值可参照下表,在风电场启动过程中以及在风速增长过程中,功率变化率应当满足此要求。风电场装机容量(MW)10min最大变化量(MW)1min最大变化量(MW)<3020630-150装机容量/1.5装机容量/5>150100304.3
事故解列88
紧急事故情况下,电网调度部门有权临时将风电场解列。一旦事故处理完毕,应立即恢复风电场的并网运行。4.
风电场有功功率5.
风电场无功功率895.1无功容量风电场无功功率的调节范围和响应速度,需要根据风力发电机组运行特性、电网结构和特点决定,应满足风电场并网点电压调节的要求。
5.2无功电源风电场无功补偿装置可采用分组投切的电容器或电抗器,必要时采用可以连续调节的静止无功补偿器或其他先进的无功补偿装置。6.
风电场电压906.1运行电压当并网点电压在额定电压的90%~110%范围内,风电场应能正常运行。6.2电压偏差6.2.1 当风电场的并网电压为110kV及其以下时,风电场并网点电压的正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%。6.2.2 当风电场的并网电压为220kV及其以上时,正常运行时风电场并网点电压的允许偏差为额定电压的-3~+7%。7.
风电场电压调节917.1调节方式风电场参与系统电压调节的方式包括调节风电场的无功功率和调整风电场中心变电站主变压器的变比。
7.2无功调节风电场无功功率应当尽可能在一定容量范围内进行自动调节,使风电场并网点电压保持在电压允许偏差或电网调度部门给定的限值范围内。7.3分接头切换风电场变电站的主变压器宜采用有载调压变压器,分接头切换可手动控制或自动控制,根据电网调度部门的指令进行调整。8.
风电场运行频率92风电场可以在下表所示频率偏离下运行频率范围要求低于49Hz根据风电场中风力发电机组允许运行的最低频率而定。49Hz-49.5Hz每次频率低于49.5Hz时要求至少能运行10min。49.5Hz-50.2Hz连续运行。50.2Hz-51Hz每次频率高于50.2Hz时要求至少能运行2min,并且当频率高于50.2Hz时,没有其他的风力发电机组启动。高于51Hz风电场机组逐步退出运行或根据电网调度部门的指令限功率运行。9.
风电场电能质量939.1电压偏差风电场接入电力系统后,应使并网点的电压偏差不超过6.2所规定的限值。9.2电压变动风电场在公共连接点引起的电压变动应当满足GB
12326的要求。9.3闪变风电场所在的公共连接点的闪变干扰允许值应满足GB
12326的要求,其中风电场引起的长时间闪变值Plt和短时间闪变值Pst按照风电场装机容量与公共连接点上的干扰源总容量之比进行分配,或者按照与电网公司协商的方法进行分配。风力发电机组的闪变测试与多台风力发电机组的闪变叠加计算,
应根据IEC61400-21有关规定进行。9.4谐波当风电场采用带电力电子变换器的风力发电机组时,需要对风电场注入系统的谐波电流作出限制。风电场所在的公共连接点的谐波注入电流应满足GB/T
14549的要求,其中风电场向电网注入的谐波电流允许值按照风电场装机容量与公共连接点上具有谐波源的发/供电设备总容量之比进行分配,或者按照与电网公司协商的方法进行分配。风力发电机组的谐波测试与多台风力发电机组的谐波叠加计算,应根据IEC61400-21有关规定进行。949.
风电场电能质量10.
模型信息9510.1
风电场开发商应提供风力发电机组、电力汇集系统及控制系统的有关模型及参数,用于风电场接入电力系统的规划与设计。10.2
风电场应当跟踪风电场各个元件模型和参数的变化情况,并随时将最新情况反馈给电网管理部门。11.
风电场测试9611.1基本要求风电场测试必须由具备相应资质的单位或部门进行,并在测试前将测试方案报所接入电网管理部门备案;当风电场装机容量超过50MW时,需要提供测试报告。如果新增装机容量超过50MW,则需要重新提交测试报告;风电场应当在并网运行后6个月内向电网调度部门提供有关风电场运行特性的测试报告。11.
风电场测试9711.2
测试内容:测试应按照国家或有关行业对风力发电机组运行制定的相关标准或规定进行,并必须包含以下内容最大功率变化率电压偏差电压变动闪变谐波12.
通信与信号9812.1
基本要求风电场与电网调度部门之间的通信方式和信息传输由双方协商一致后作出规定,包括提供遥测和遥信信号的种类,提供信号的方式和实时性要求等。12.2
正常运行信号在正常运行情况下,风电场向电网调度部门提供的信号至少应当包括:风电场高压侧母线电压,每条出线的有功功率、无功功率、电流和高压断路器的位置信号。12.3
故障信息记录与传输在风电场变电站需要安装故障录波仪,记录故障前10s到故障后60s的情况。该记录装置应该包括必要数量的通道,并配备至电网调度部门的数据传输通道。谢 谢!992007年规划电网结构及风场接入情况农安白城变洮南变长岭至通辽电厂长山热电厂至新华厂扶余前郭LGJQ-400-34.5LGJQ-240*2-100.8LGJQ-400-58.4LGJQ-300-52.0大安变LGJQ-400-110.7LGJQ-300-149.6LGJQ-400-168.6LGJ-400×2-100洮北风场(49.8MW)大安风场(49.5MW)LGJQ-300-120.3团结风电场200MWLGJ-240-32.3镇赉变LGJ-240-30至五棵树至长春西郊变
合心LGJQ-300-82.3LGJQ-400、300-83.2LGJQ-400-123.5火电厂风电场2007年白城地区电网结构图德惠至五棵树至九台LGJQ-400-66.2LGJQ-400-148.2500kV变电站220kV交流线66kV交流线220kV变电站66kV变电站查干浩特风场(20MW)富裕风场(30MW)油田厂LGJ-240-14通榆变通榆更生风场(30.06MW)乌兰变洮南风场(49.5MW)LGJ-150-81.9LGJ-150-5.0LGJ-240-38
LGJ-150-2.7长岭风电场(49.3MW)LGJ-240-13LGJ-185-64.4白城长春断面长岭174风电场(10.2MW)太平川白洮电网白电网LGJQ-300-46.前2返回水平年返回07年N-1返回07年暂稳返回07年最大风电接入容量返回短路容量1002008年规划电网结构及风场接入情况乌兰变 洮南风场 洮北风场(49.8MW) 大安风场(49.5MW) LGJQ-240*2-100.8(4
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