·加大电网电压控制难度
随着大规模风电场接入电网,电网运行控制出现了很大困难。
据统计,受风电影响:
蒙西电网锡盟灰腾梁风电基地沿线变电站220千伏母线电压全年维持在额定电压的1.1倍;
新疆电网达风变110千伏系统电压长期在113千伏以下,为支撑110千系统电压,达风变220千伏母线电压不得不全年维持在238千伏以上,运行电压调整十分困难,也对输变电设备安全造成了威胁。
风电场运行过度依赖系统无功补偿,限制了电网运行的灵活性。
如:蒙西塔拉地区500千伏无功补偿设备停运时,220千伏系统电压最高升至257千伏。
·局部电网接入能力不足
风电场大多处于电网末梢,大规模接入后,风电大发期大量上网,电网输送潮流加大,重载运行线路增多,热稳定问题逐渐突出。
甘肃酒泉地区2007年以来风电、小水电快速发展,送出矛盾加剧,尽管采用了过负荷切机以及变电站分裂运行等措施来提高输送能力,但风电场弃风问题仍然长期存在。
2008年瓜州,玉门地区风电受限幅度分别达到20%,40%。
·风机抗扰动能力差,影响电网安全运行
一是扩大事故范围。
在系统发生小扰动时,风电机组退出运行,使电网承受第二次冲击,导致事故扩大。2008~2009年吉林白城电网风电场相邻10千伏和66千伏配电系统故障时,风电机组均发生大面积脱网,多次造成220千伏母线电压及省间联络线潮流越限,给系统运行带来了较大冲击。
二是增加了电网遭受冲击的频次。
甘肃捡财塘和河南清源风电场自投产运行以来,受电铁和冶金等大型用户的影响,频繁因三相电压不平衡(未超过国家标准限值)保护动作发生风电机组跳闸停机,使电网频繁遭受冲击。
·增加电网稳定风险
风电的间歇性,随机性增加了电网稳定运行的潜在风险。
一是风电引发的潮流多变,增加了有稳定限制的送电断面的运行控制难度;
二是风电发电成分增加,导致在相同的负荷水平下,系统的惯量下降,影响电网动态稳定;
三是风电机组在系统故障后可能无法重新建立机端电压,失去稳定,从而引起地区电网的电压稳定破坏。
·加大收购难度
并网风电容量的不断增加,使无条件全额收购风电的政策与电网调峰和安全稳定运行的矛盾逐渐凸显。为此,有关电网积极采取各种措施,最大努力接纳风电,同时积极与政府有关部门和发电企业进行沟通,在必要时段采取限制风电出力措施来保证电网安全稳定运行。但随着风电接入规模的进一步扩大,矛盾会愈加突出。
·总体趋势
我国正处于风电建设的高峰期,风电所占比例还将进一步增加,目前面临的局限性、时段性矛盾可能转化为全局性,经常性矛盾,成为影响电网安全未定运行的重要因素。
大规模风电并网技术问题
·风电场联网方式和输电规划
风电场联网方式包括接入电网的联网点电压、联网点位置、联网风电规模、交流/直流联网等。根据目前国外和国内的研究成果,这与接入电网的规模、旋转备用、储能系统配置等均有关,这是一个可再生能源与电网的规划问题,目前国内主要依靠仿真软件实现。
输电规划问题主要指大规模风电的长距离、弱连接的远距离输电、海上风电并网,以及电力市场情况下风电跨区交易问题。
·风电场联网对电网的友好支持
风电场属于不稳定能源,受风力、风机控制系统影响很大,特别是存在高峰负荷时期风电场可能出力很小,而非高峰负荷时期风电场可能出力很大的问题,例如,西班牙风电最大出力时期可以达到电网需求的108%,因此,未来风电场联网后将严重影响电网的安全,因此,电网必须提供足够的手段保持电网的安全稳定运行,同时,电网也会对大规模风电场的运行性能指标(爬坡速率、下降速率、功率波动、无功支撑能力等)提出要求。
来源:百度文库