由于化石燃料的日益枯竭及人类对全球环境恶化的关注,20世纪70年代以来,各国相继投入大量的资金用于可再生能源的 开发,寻求一条可持续发展的道路。作为最具规模开发和商业化发展前景的可再生能源发电之一,风力发电得到了广泛的开发和利用。我国风电开发也迅猛发展。 2005年末,全国风电装机总容量达到1260MW,占世界风电总装机容量约211%;2009年末,全国风电装机总容量达到2300MW,占世界风电总 装机容量约10%。2020年我国风电发展的远期目标计划达到30GW。
内蒙古赤峰市凭借优越的风力资源条件,风力发电得到突飞猛进的发展,截至2009年,在赤峰电网220kV并网的风电场8座、66kV2座,装机总容量为1115MW,占地区总装机容量约28%。集中并入赤峰北部电网,经过2条220kV送电线路送出。2010年并网的风电容量将达到1200MW。
虽然风电作为优质清洁能源,但其作为电源具有间歇性和难以调度的 特性,大规模风电场接入电网对电力系统安全稳定运行产生影响。随着更多风电场投入运行,风电并网等电气工程技术问题也会越来越突出。电网故障期间风电机组如何动作将对电网的潮流带来影响,对原有的保护设置提出新的挑战。本文以赤峰电网实际发生的电网故障为例,分析大容量风电接入对电网造成的影响。通过电力 系统分析综合程序PSASP对故障期间的电网工况进行仿真分析。
1 故障过程
2009年4月25日17:13赤峰供电公司所属220kV9号线B相故障,三相重合不良,两侧纵联保护及火电厂侧距离I段动作;220kV丙变电所2套CSS100BE稳控装置动作切风电送出线路两侧开关,风电场风机停运。
火电厂1号机当时出力为240MW,发变组差动保护动作,1号机跳闸。2号、3号、4号机组正常运行。
事故前风电出力大,经5号线送出270MW、7号线送出145MW、4号线向系统侧输入155MW有功。9号线两侧跳闸后,4号线潮流陡降,低于稳控装置的无流定值(20MW),持续约80ms,丙变电所2套CSS100BE稳控装置判4号线单相故障,三相跳开,稳控装置切除5号线策略执行(见图1)。
来源:东北电力技术