風(fēng)電并網(wǎng)的方式、問(wèn)題、技術(shù)……一文了解風(fēng)電并網(wǎng)

2017-12-08 14:59:56 來(lái)源：風(fēng)電頭條作者：凌霄　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至10月底風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)容量達(dá)到1 6億千瓦。1-10月份，全國(guó)風(fēng)電基建新增發(fā)電生產(chǎn)能力1070萬(wàn)千瓦；全國(guó)6000千瓦及以上風(fēng)電廠發(fā)電量2397億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)25 3%。　　風(fēng)電在最近幾十年

據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至10月底風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)容量達(dá)到1.6億千瓦。1-10月份，全國(guó)風(fēng)電基建新增發(fā)電生產(chǎn)能力1070萬(wàn)千瓦；全國(guó)6000千瓦及以上風(fēng)電廠發(fā)電量2397億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)25.3%。

　　風(fēng)電在最近幾十年保持著了蓬勃發(fā)展的勢(shì)頭，在相當(dāng)長(zhǎng)的未來(lái)，風(fēng)電并網(wǎng)的容量也將繼續(xù)保持這種良好的發(fā)展勢(shì)頭，風(fēng)電正在從補(bǔ)充性能源向替代性能源轉(zhuǎn)變。然而談及風(fēng)電的取得的成績(jī)，不得不談到棄風(fēng)限電等風(fēng)電消納問(wèn)題。

　　在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，風(fēng)電消納都是制約風(fēng)電發(fā)展的重要因素，這個(gè)問(wèn)題并不是無(wú)解的。風(fēng)電外送就是最直接有效地解決消納的方法之一，而外送的風(fēng)電仍需面臨并網(wǎng)的問(wèn)題。

　　今天風(fēng)哥就整理了風(fēng)電并網(wǎng)的知識(shí)以饗讀者。

　　01、風(fēng)電并網(wǎng)是什么？

　　風(fēng)力發(fā)電有兩種不同的類型：

　　1、獨(dú)立運(yùn)行的——離網(wǎng)型：離網(wǎng)型的風(fēng)力發(fā)電規(guī)模較小，通過(guò)蓄電池等儲(chǔ)能裝置或者與其他能源發(fā)電技術(shù)相結(jié)合（如風(fēng)電/水電互補(bǔ)系統(tǒng)、風(fēng)電——柴油機(jī)組聯(lián)合供電系統(tǒng)）可以解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電問(wèn)題。并網(wǎng)型的風(fēng)力發(fā)電是規(guī)模較大的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，容量大約為幾兆瓦到幾百兆瓦，由幾十臺(tái)甚至成百上千臺(tái)風(fēng)電機(jī)組構(gòu)成。

　　2、接入電力系統(tǒng)運(yùn)行的——并網(wǎng)型：并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)可以得到大電網(wǎng)的補(bǔ)償和支撐，更加充分的開(kāi)發(fā)可利用的風(fēng)力資源，是國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電的主要發(fā)展方向。在日益開(kāi)放的電力市場(chǎng)環(huán)境下，風(fēng)力發(fā)電的成本也將不斷降低，如果考慮到環(huán)境等因素帶來(lái)的間接效益，則風(fēng)電在經(jīng)濟(jì)上也具有很大的吸引力。

　　并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　（1）建設(shè)工期短：風(fēng)電機(jī)組及其輔助設(shè)備具有模塊化的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和安裝簡(jiǎn)單，單臺(tái)風(fēng)機(jī)的運(yùn)輸及安裝時(shí)間不超過(guò)三個(gè)月，一個(gè) 10MW 級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)工期不超過(guò)一年，而且安裝一臺(tái)即可投產(chǎn)一臺(tái)。

　　（2）實(shí)際占地面積小，對(duì)土地質(zhì)量要求低：風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)設(shè)備建的筑面積僅約占風(fēng)電場(chǎng)的 1%，其余場(chǎng)地仍可供農(nóng)、牧、漁使用。

　　（3）運(yùn)行管理自動(dòng)化程度高，可做到無(wú)人值守另一方面，風(fēng)力發(fā)電受到其一次能源——風(fēng)能的限制。

　　“電網(wǎng)友好型”風(fēng)電場(chǎng)：

　　是指能夠結(jié)合電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求和潮流分布及時(shí)進(jìn)行狀態(tài)和參數(shù)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電可控、在控的風(fēng)電場(chǎng)。

　　“電網(wǎng)友好型”風(fēng)電場(chǎng)特點(diǎn)：

　　一是風(fēng)機(jī)具有有功無(wú)功調(diào)節(jié)和低電壓穿越能力，確保電網(wǎng)發(fā)生波動(dòng)時(shí)風(fēng)機(jī)不解列；

　　二是風(fēng)場(chǎng)擁有風(fēng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，能夠完成風(fēng)電場(chǎng)48小時(shí)內(nèi)的短期功率預(yù)測(cè)和15分鐘至4小時(shí)的超短期功率預(yù)測(cè)；

　　三是集中優(yōu)化配置有功功率和無(wú)功功率控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)控制。

　　02、風(fēng)電并網(wǎng)-現(xiàn)行并網(wǎng)方法

　　總得來(lái)說(shuō)，目前風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)方式大致可以分為異步發(fā)電機(jī)、同步發(fā)電機(jī)和雙饋發(fā)電機(jī)三種方式。

　　異步發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)：

　　當(dāng)前在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中采用的異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)方法有以下幾種：

　　直接并網(wǎng)

　　這種并網(wǎng)方法要求在并網(wǎng)時(shí)發(fā)電機(jī)的相序與電網(wǎng)的相序相同，當(dāng)風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)即可自動(dòng)并入電網(wǎng)；自動(dòng)并網(wǎng)的信號(hào)由鍘速裝置給出，而后通過(guò)自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)合閘完成并網(wǎng)過(guò)程。

　　缺點(diǎn)：直接并網(wǎng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的沖擊電流及電網(wǎng)電壓的下降；

　　適用：異步發(fā)電機(jī)容量在百千瓦級(jí)以下而電網(wǎng)容量較大的情況下。

　　降壓并網(wǎng)

　　這種并網(wǎng)方法是在異步電機(jī)與電網(wǎng)之間串接電阻或電抗器或者接入自耦變壓器，以達(dá)到降低并網(wǎng)合閘瞬間沖擊電流幅值及電網(wǎng)電壓下降的幅度。

　　缺點(diǎn)：因?yàn)殡娮琛㈦娍蛊鞯仍墓β剩诎l(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)以后，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，必須將其迅速切除。

　　適用：百千瓦級(jí)以上、容量較大的機(jī)組，顯而易見(jiàn)這種并網(wǎng)方法的經(jīng)濟(jì)性較差。

　　通過(guò)晶閘管軟并網(wǎng)

　　這種并網(wǎng)方法是在異步發(fā)電機(jī)定子與電網(wǎng)之間通過(guò)每相串入一只雙向晶閘管連接起來(lái)，三相均有晶閘管控制，雙向晶閘管的兩端與并網(wǎng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)的動(dòng)合觸頭并聯(lián)。

　　特點(diǎn)：這種軟并網(wǎng)方連接方式可以省去一個(gè)并網(wǎng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)，因而控制回路較為簡(jiǎn)單，而且避免了有觸頭自動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭彈跳、沾著及磨損等現(xiàn)象，可以保證較高的開(kāi)關(guān)頻率。

　　不足：需選用電流允許值大的高反壓雙向晶閘管，這是因?yàn)殡p向晶閘管中通過(guò)的電流需滿足能通過(guò)異步發(fā)電機(jī)的額定電流值，而具有旁路并網(wǎng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)的軟并網(wǎng)連接方式中的高反壓雙向晶閘管只要能通過(guò)較發(fā)電機(jī)空載電流略高的電流就可以滿足要求。

　　同步發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)：

　　1、同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)：由風(fēng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)同步發(fā)電機(jī)經(jīng)變頻裝置與電網(wǎng)并聯(lián)。這種系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)如下：

　　a、由于采用頻率變換裝置進(jìn)行輸出控制，因此并網(wǎng)時(shí)沒(méi)有電流沖擊，對(duì)系統(tǒng)幾乎沒(méi)有影響。

　　b、為采用交一直一交轉(zhuǎn)換方式，同步發(fā)電機(jī)組工作頻率與電網(wǎng)頻率是彼此獨(dú)立的。風(fēng)輪及其發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以變化，不必?fù)?dān)心發(fā)生同步發(fā)電機(jī)直接井網(wǎng)運(yùn)行可能出現(xiàn)的失步問(wèn)題。

　　c、由于頻率變換裝置采用靜態(tài)自勵(lì)式逆變，雖然可以調(diào)節(jié)無(wú)功功率，但是有高頻電流流向器電網(wǎng)

　　d、在風(fēng)電系統(tǒng)中使用阻抗匹配和功率跟蹤反饋來(lái)調(diào)節(jié)輸出負(fù)荷，可使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組按最佳效率運(yùn)行，向電網(wǎng)輸送更多的電能。

　　2、直驅(qū)交流永磁同步發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)：由風(fēng)力機(jī)直接驅(qū)動(dòng)低速交流發(fā)電機(jī)，通過(guò)工作速度快。驅(qū)動(dòng)功率小、導(dǎo)通壓降低的IGBT逆變器井網(wǎng)。這種系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)如下：

　　a、由于不采用齒輪箱，機(jī)組水平軸向的長(zhǎng)度大夫減小，電能生產(chǎn)的機(jī)械傳動(dòng)路徑縮短，避免了因齒輪箱旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的損耗，噪音等。

　　b、由于發(fā)電機(jī)具有大的表面，散熱條件更有利，使發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的溫升減低。減小發(fā)電機(jī)溫升的起伏。

　　雙饋發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)：

　　特點(diǎn)：在發(fā)電機(jī)側(cè)和電網(wǎng)側(cè)分別加入脈沖整流器，在低風(fēng)速的情況下，發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓經(jīng)過(guò)電機(jī)側(cè)脈沖整流器升壓后，可以滿足電網(wǎng)側(cè)脈沖整流器的正常工作。

　　小結(jié)：并網(wǎng)運(yùn)行是目前風(fēng)力發(fā)電的主要形式。各種并網(wǎng)方案有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組容量的增大。存并網(wǎng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊也越來(lái)越大。這種沖擊嚴(yán)重時(shí)不僅引起電力系統(tǒng)電壓的大幅度下降。而且可能對(duì)發(fā)電機(jī)和機(jī)械部件（塔架、槳葉及增速器等）造成損壞。如果并網(wǎng)沖擊時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，還可能使系統(tǒng)瓦解或威脅其他掛網(wǎng)機(jī)組的正常運(yùn)行。

　　根據(jù)以上情況分析可得選擇直驅(qū)交流永磁低速同步發(fā)電機(jī)比較合理，由風(fēng)力機(jī)直接驅(qū)動(dòng)低速交流發(fā)電機(jī)通過(guò)工作速度快，驅(qū)動(dòng)功率小，導(dǎo)通壓降的IGBT逆變器并網(wǎng)。通過(guò)交－直－交轉(zhuǎn)換方式后，使隨風(fēng)速變化的交流電變?yōu)闈M足并網(wǎng)要求的交流電，采用準(zhǔn)同期的并網(wǎng)方式降風(fēng)力發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)。

　　03、風(fēng)電并網(wǎng)-并網(wǎng)技術(shù)分類

　　風(fēng)電場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)有交流聯(lián)網(wǎng)和直流聯(lián)網(wǎng)兩種方式。傳統(tǒng)的交流聯(lián)網(wǎng)方式應(yīng)用時(shí)間已相當(dāng)長(zhǎng)，目前仍然占據(jù)主要地位。過(guò)去的風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量小，對(duì)電網(wǎng)的沖擊相當(dāng)有限，那時(shí)風(fēng)電并網(wǎng)給系統(tǒng)帶來(lái)的影響主要有電壓波動(dòng)和閃變、諧波污染等一些電能質(zhì)量問(wèn)題，隨著現(xiàn)代風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大容量風(fēng)電機(jī)組并入電網(wǎng)，風(fēng)電聯(lián)網(wǎng)給系統(tǒng)帶了的負(fù)面影響擴(kuò)展到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

　　風(fēng)電的交流并網(wǎng)技術(shù)（HVAC）

　　主要優(yōu)點(diǎn)：傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，當(dāng)傳輸距離比較近時(shí)，其成本比較低。

　　不足：存在一系列難以跨越的技術(shù)阻礙，如線路的容性功率、同步運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定性、潮流控制等。

　　風(fēng)電的直流并網(wǎng)技術(shù)（HVAC）

　　與HVAC相比，具有以下4個(gè)特點(diǎn)：

　　（1）經(jīng)濟(jì)性：HVDC線路的造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用比HVAC低，而換流站的造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用均比交流變電站高。因此對(duì)同樣的輸電容量，輸送距離越遠(yuǎn)，直流比交流的經(jīng)濟(jì)性越好。

　　（2）互聯(lián)性：HVAC能力受到同步發(fā)電機(jī)功角穩(wěn)定問(wèn)題的限制，且隨著輸送距離的增大，同步機(jī)之間的聯(lián)系電抗越大，穩(wěn)定問(wèn)題更加突出，HVAC能力受到更大限制。

　　（3）控制性：HVDC具有潮流快速可控的特點(diǎn)，可用于所連交流系統(tǒng)的穩(wěn)定和頻率控制。HVDC 的變換器為基于電力電子器件構(gòu)成的電能控制電路，因此對(duì)于電力潮流的控制迅速而精確。

　　（4）靈活性：易于構(gòu)成多端直流輸電網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)或混合分布式電源的并網(wǎng)。

　　由于上述 HVDC自身的一系列特點(diǎn)，使得 HVDC有其適用的應(yīng)用領(lǐng)域，如海底電纜輸電、長(zhǎng)架空線輸電、交流系統(tǒng)互連以及作為限制短路電流的對(duì)策而獲得了各國(guó)人們的極大關(guān)注。目前，HVDC已成為電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用中最全面，但同時(shí)也是最為復(fù)雜的系統(tǒng)，對(duì) HVDC的研究仍然任重而道遠(yuǎn)。風(fēng)電場(chǎng)通過(guò)交流方式聯(lián)網(wǎng)存在上述難以解決的困難，大型風(fēng)電場(chǎng)和海上風(fēng)電場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)，人們?cè)絹?lái)越青睞高壓直流輸電。HVDC技術(shù)是電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)輸電領(lǐng)域中應(yīng)用最早同時(shí)也是較為成熟的技術(shù)。

　　采用VSC-HVDC系統(tǒng)的風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)

　　目前，聯(lián)網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)主要手段有VSC-HVDC、常規(guī)直流輸電HVDC和交流輸電HVAC 3種。VSC-HVDC由于本身的很多優(yōu)良特性，更適用于風(fēng)電場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)，還有助于系統(tǒng)黑啟動(dòng)和風(fēng)電場(chǎng)的“孤島”運(yùn)行等。特點(diǎn)：

　　a、采用直流聯(lián)網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)的長(zhǎng)距離聯(lián)網(wǎng)時(shí)，由于直流電纜成本的降低以及直流線路上損耗所占比例的降低，可抵消掉由于安裝換流站帶來(lái)的成本增加。

　　b、直流聯(lián)網(wǎng)可以隔離風(fēng)電場(chǎng)和交流主網(wǎng)，有助于系統(tǒng)故障后的快速恢復(fù)。交流聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是成本較低，但是當(dāng)輸電線路距離超過(guò)一定數(shù)值后，交流電纜成本所占比例變大，會(huì)產(chǎn)生大量容性無(wú)功電流，需要加靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。而且交流聯(lián)網(wǎng)必須使風(fēng)電場(chǎng)與所聯(lián)交流電網(wǎng)保持同步。

　　c、由于直流輸電的運(yùn)行特性，其傳輸電能時(shí)不會(huì)傳播交流電網(wǎng)的交流屬性（如電壓相角，頻率），也就隔絕了風(fēng)電注入電網(wǎng)的諧波，避免了風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的諧波污染；并且由于風(fēng)電并網(wǎng)連接在各機(jī)組母線電壓收到風(fēng)機(jī)本身發(fā)電的影響，電壓通常達(dá)不到穩(wěn)定的要求，采用VSC-HVDC并網(wǎng)時(shí)，還可以起到STATCOM的作用，動(dòng)態(tài)地補(bǔ)償風(fēng)機(jī)公共連接點(diǎn)的無(wú)功缺額，達(dá)到穩(wěn)定機(jī)端母線電壓的作用。另外，在風(fēng)電機(jī)發(fā)生故障停運(yùn)時(shí)，還可以借助VSC提供的母線電壓，達(dá)到依靠網(wǎng)側(cè)自啟動(dòng)的目的。

　　04、風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響

　　定量分析風(fēng)電場(chǎng)對(duì)主電網(wǎng)運(yùn)行的影響，要從穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)兩方面進(jìn)行分析。

　　穩(wěn)態(tài)分析：對(duì)含風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算

　　在穩(wěn)態(tài)潮流分析中，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)對(duì)平衡節(jié)點(diǎn)的有功、無(wú)功平衡能力提出更高要求，要分別分析含風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)在電網(wǎng)大、小運(yùn)行方式下，是否滿足系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行的各種約束。由于不同的風(fēng)電機(jī)組的工作原理、數(shù)學(xué)模型都不相同，因此，對(duì)不同類型風(fēng)電場(chǎng)的潮流計(jì)算方法也有所差異。

　　穩(wěn)態(tài)含風(fēng)電場(chǎng)電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的結(jié)果，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)各風(fēng)速下系統(tǒng)的潮流計(jì)算分布情況表。其中風(fēng)電場(chǎng)零出力、最大、最小出力等3種情況需要著重關(guān)注。

　　動(dòng)態(tài)過(guò)程分析一般采用仿真的方法

　　要考慮異步發(fā)電機(jī)、雙饋異步發(fā)電機(jī)等不同發(fā)電機(jī)的模型以及風(fēng)速、風(fēng)力機(jī)、槳距調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié)，用仿真程序PSS/E、PSCAD、Matlab/Simulink、PSASP等進(jìn)行分析。分析的關(guān)鍵是各種風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型的選用。

　　此外還需考慮風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功問(wèn)題

　　風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功消耗包括：異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)消耗，雙饋異步發(fā)電機(jī)和直流永磁同步機(jī)沒(méi)有此部分；風(fēng)機(jī)出口升壓變壓器，由于整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)升壓變數(shù)目眾多，有成百上千臺(tái)，疊加起來(lái)數(shù)量不小；風(fēng)電場(chǎng)升壓變電站主變壓器消耗等。對(duì)于由異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的風(fēng)電場(chǎng)，應(yīng)考慮電壓穩(wěn)定性問(wèn)題。如有必要，可采用動(dòng)態(tài)電壓控制設(shè)備。

　　風(fēng)電并網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)影響

　　風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電成本加上合理的利潤(rùn)，構(gòu)成風(fēng)電的價(jià)格。2006年施行的《可再生能源法》中規(guī)定，電網(wǎng)企業(yè)必須全額收購(gòu)可再生能源電量。費(fèi)用高于常規(guī)能源發(fā)電平均上網(wǎng)電價(jià)，其電價(jià)之間的差額附加到銷售電價(jià)中分?jǐn)偂?/span>

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)己建風(fēng)電場(chǎng)的電價(jià)水平在（0.46-1.2）元/（KWh）之間。目前，國(guó)內(nèi)風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)大概分為：成本利潤(rùn)電價(jià)；特許權(quán)招標(biāo)電價(jià)；全省統(tǒng)一電價(jià)等三種。與火電相比，風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)較高。

　　風(fēng)電場(chǎng)出力的隨機(jī)性，可能造成如負(fù)荷跟蹤、頻率控制、備用容量、無(wú)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。

　　05、風(fēng)電并網(wǎng)存在的問(wèn)題

　　大規(guī)模集中式并網(wǎng)和分布式并網(wǎng)，在接入電網(wǎng)電壓等級(jí)，輸送容量，對(duì)電網(wǎng)的影響等方面，顯然是顯著不同的。

　　大規(guī)模集中式并網(wǎng)

　　從丹麥乃至歐美的風(fēng)電并網(wǎng)與我國(guó)的大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的不同種尋求答案：

　　1、數(shù)量級(jí)不同：中國(guó)所謂‘大規(guī)模’指的是千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)場(chǎng)，而歐美的‘大規(guī)模’指的是幾十萬(wàn)千瓦級(jí)的風(fēng)場(chǎng)；中國(guó)所說(shuō)的‘遠(yuǎn)距離’指的是幾百上千公里的輸送，歐美的‘遠(yuǎn)距離’基本上在一百公里左右。

　　2、并網(wǎng)思路不同：我國(guó)風(fēng)電存在“大基地建設(shè)，大規(guī)模送出”的思路，歐美則是“”分散接入，就地消納“的思路，這里先不提好壞，只說(shuō)事實(shí)。

　　3、能源結(jié)構(gòu)不同：歐洲燃?xì)狻⑷加桶l(fā)電和水電比例大，調(diào)峰能力強(qiáng)，電力的互送非常頻繁；而我國(guó)幅員遼闊，電源負(fù)荷分布不均，而且電源以火電為主，調(diào)節(jié)能力相對(duì)較差。風(fēng)電的波動(dòng)性帶來(lái)的是它需要對(duì)應(yīng)合理的電源進(jìn)行調(diào)峰，從而來(lái)滿足負(fù)荷平衡。而我國(guó)以煤電為主的電網(wǎng)難以為風(fēng)電做深度調(diào)峰的。

　　4、對(duì)電網(wǎng)的要求不同：歐洲風(fēng)電基本是分散接入，對(duì)電網(wǎng)用戶側(cè)的智能化要求是比較高的，而歐洲電網(wǎng)也是圍繞這個(gè)方向在發(fā)展；而我國(guó)的大規(guī)模送出則是另一個(gè)課題了，面對(duì)的困難也不一樣。

　　5、其他問(wèn)題：

　　a、風(fēng)電運(yùn)行管理水平：歐洲水平是很高的，以西班牙和丹麥為代表。他們廣泛開(kāi)展了風(fēng)電功率預(yù)測(cè)工作，都實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電輸出功率的日前預(yù)測(cè)，西班牙規(guī)定風(fēng)電出力預(yù)測(cè)誤差超過(guò)20%時(shí)將被罰款，然后對(duì)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行有效調(diào)控。而我國(guó)這方面就差強(qiáng)人意了。

　　b電價(jià)等管理政策：各國(guó)國(guó)情不同，政策不同，但是學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)還是很多。作者舉了德國(guó)電價(jià)的例子；我國(guó)的電價(jià)制度仍需根據(jù)實(shí)際情況的變化及時(shí)更新。

　　分布式并網(wǎng)

　　我國(guó)目前的分布式能源發(fā)展非常緩慢，導(dǎo)致很多高滲透率并網(wǎng)才發(fā)生的問(wèn)題一點(diǎn)都沒(méi)有凸顯。然而和大規(guī)模集中式并網(wǎng)類似，調(diào)峰和調(diào)度問(wèn)題依然是分布式并網(wǎng)的最主要問(wèn)題，分布式電源量更多，更細(xì)微，更復(fù)雜，平臺(tái)需求更高，對(duì)儲(chǔ)能的依賴會(huì)很高。

　　雙向潮流引起的問(wèn)題：

　　傳統(tǒng)配電網(wǎng)是單向電流流動(dòng)，配電網(wǎng)只接收負(fù)荷。大量接入分布式光伏發(fā)電后，傳統(tǒng)輻射狀的無(wú)源配電網(wǎng)絡(luò)將變成一個(gè)充滿中小型電源的有源網(wǎng)絡(luò)，潮流開(kāi)始雙向流動(dòng)，這是最根本的問(wèn)題。

　　潮流的變化，對(duì)配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、信息采集、運(yùn)行方式、保護(hù)控制等影響很大。但是這是個(gè)規(guī)模問(wèn)題，以后如果分布式新能源的滲透率搞了，這些問(wèn)題應(yīng)該會(huì)很大，網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架上就存在問(wèn)題。

　　還有運(yùn)行控制方面，針對(duì)雙向潮流引起的復(fù)雜的線路保護(hù)、有功無(wú)功控制，通信等等。

　　無(wú)功和電壓?jiǎn)栴}：

　　集中供電的配電網(wǎng)一般呈輻射狀，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)下，電壓沿饋線潮流方向逐漸降低。目前問(wèn)題沒(méi)有凸顯，但當(dāng)大量分布式能源并網(wǎng)后，需要通盤考慮這些系統(tǒng)性問(wèn)題。

　　諧波問(wèn)題：

　　分布式發(fā)電通過(guò)電力電子逆變器并網(wǎng)，易產(chǎn)生諧波、三相電壓/電流不平衡；輸出功率隨機(jī)性易造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)、閃變；分布式電源直接在用戶側(cè)接入電網(wǎng)，電能質(zhì)量問(wèn)題直接影響用戶的電器設(shè)備安全。

　　諧波問(wèn)題，目前確實(shí)是個(gè)比較大的問(wèn)題，它和諸多因素有關(guān)，但很多問(wèn)題可以優(yōu)化，在今后的實(shí)際運(yùn)行中，諧波問(wèn)題將相對(duì)可控。

　　孤島問(wèn)題：

　　由于線路故障等原因，斷路器QF2或QF3跳開(kāi)，此時(shí) 分布式電源DG和負(fù)載L就構(gòu)成了一個(gè)孤島系統(tǒng)。在孤島系統(tǒng)中，DG脫離電網(wǎng)后繼續(xù)運(yùn)行，獨(dú)立地給負(fù)載L供電，稱為孤島運(yùn)行。由于故障跳閘等偶然原因形成的孤島運(yùn)行，稱為非計(jì)劃孤島運(yùn)行。非計(jì)劃的孤島運(yùn)行具有偶然性和不確定性，會(huì)對(duì)系統(tǒng)、用戶和DG本身帶來(lái)不利影響。必須發(fā)展合理的孤島運(yùn)行，以及更為合理的并網(wǎng)、離網(wǎng)協(xié)調(diào)控制機(jī)制。

　　還有很多其他的次要問(wèn)題，比如接地、諧振等等。

　　文末彩蛋：風(fēng)哥整理了已經(jīng)過(guò)去的11月份并網(wǎng)發(fā)電的風(fēng)電項(xiàng)目一覽表：

　　（如有遺漏，歡迎大家留言補(bǔ)充~）

　　注：并網(wǎng)問(wèn)題內(nèi)容根據(jù)作者原文提煉，如有不妥，請(qǐng)聯(lián)系刪除~

　　本文參考文獻(xiàn)：

　　⊙《電力設(shè)備》2016年第23期：風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)及其存在的問(wèn)題；

　　⊙中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)：淺析風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)影響；

　　⊙知乎：你知道千萬(wàn)級(jí)的大風(fēng)電并網(wǎng)都存在什么問(wèn)題嗎？

　　⊙知乎作者嚴(yán)同：風(fēng)電、光伏等新能源可以直接并入電網(wǎng)么？并網(wǎng)后，會(huì)有哪些問(wèn)題？

責(zé)任編輯：lixin

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