中国的风电并网研究与并网导则制定

2004-12-141中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE中国的风电并网研究与并网导则制订Studyonthegridimpactoflargescalewindpowerintegrationandgridcodeformulation中国电力科学研究院新能源研究所并网技术室(GridIntegrationDivision)2008-11-18迟永宁(ChiYongning)[e-mail]中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE2中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE目录(content)z中国的风电发展及并网情况介绍WindpowerdevelopmentandgridintegrationstatusinChinaz大规模风电接入电网带来的技术问题Technicalissuescausedbylargescalewindpowerintegrationz风电场接入电力系统技术规定的修订Gridcodeupgradingz结论Conclusion中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE3中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE1、中国的风电发展及并网情况介绍WindpowerdevelopmentandgridintegrationstatusinChina中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE4中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE年份200220032004200520062007中国总电源装机容量TotalPower（MW）356,570445.00.12531,000600,000500,000440,000391,410568.41260.00.145763.80.17440,30047,3170.2559,0042560.00.4373,904713,29060500.8493,849中国风电总装机容量Totalwindpower（MW）中国的风电装机比例Windpowerproportion（%）世界风电总装机容量GlobalTotalWindPower（MW）中国的风电装机容量发展情况WindpowerinstalledcapacityinChina1.1中国的风电发展情况介绍Windpowerdevelopmentstatus中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE5中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTEz2007年底，我国风电总装机容量达6050MW.¾Bytheendof2007,thetotalinstallcapacityofwindpowerreaches6050MW.z风电场158个¾Windfarms158z风电机组6469台¾Windturbines6469z风电机组生产厂商：50~60余家¾Windturbinemanufacturers50~601.1中国的风电发展情况介绍Windpowerdevelopmentstatus中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE6中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTEz风资源Windresource¾东北地区，西北地区，华北地区及东南沿海风资源较丰富。¾Northeast,NorthwestandNorthChinaareasarewithrichwindz电网情况Powergridcondition¾风资源丰富的“三北地区”电网相对薄弱，风电远离负荷中心。¾Powergridisweakin3Nareas,windpowerisfarawayfromloadcenter.中国风资源分布图Windresourcedistribution1.1中国的风电发展情况介绍Windpowerdevelopmentstatus中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE7中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTEz越来越多的大容量风电场（≧100MW）接入220kV甚至是更高电压等级的输电网中。¾Morelargescalewindfarms(≧100MW)areconnectedinto220kVtransmissionnetworkevenhighervoltageleveltransmissionnetwork.z百万千瓦风电基地千万千瓦风电基地¾1000MWwindpowerbase,10GWwindpowerbasez发展特点：建设大基地，融入大电网。¾Characteristics:Constructinglargewindpowerbase,connectingintolargepowergridwithhighervoltagelevel.1.2中国的风电并网情况Windpowergridintegrationstatus中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE8中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE风电并网带来的问题¾Issuescausedbywindpowergridintegrationz小规模风电接入smallscale¾电能质量powerquality¾电压问题Voltageissuez大规模风电接入largescale¾电压问题Voltageissue¾稳定性问题Stabilityissue¾系统运行与备用Powersystemreserveandoperation1.2中国的风电并网情况Windpowergridintegrationstatus中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE9中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTEz初期：Attheverybeginningstage¾风电机组/风电场不能控制¾Windfarm/windturbineuncontrollable¾无法调度¾Un-dispatchable¾恶化电网稳定性¾Deterioratethepowergridstability¾对电能质量影响明显¾Seriouslyinfluencethepowerquality1.3对风电及其接入电网认知的改变ChangesofPerceptionofwindpowergridintegration中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE10中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTEz当前：Nowadays¾风电机组/风电场可以控制¾Windfarm/windturbinecontrollable¾对电网稳定性影响降低¾ImprovingthestabilitybyactivepowerandreactivepowercontrolofwindfarmandbywindturbineLVRTcapability¾电能质量：电压波动和闪变改善；谐波可能存在问题。¾Improvingthevoltagevariationandflicker,harmonicsneedmoreattention¾风电功率预测技术进步¾Windpowerforecastingtechnologybenefitforthesystemoperation1.3对风电及其接入电网认知的改变ChangesofPerceptionofwindpowergridintegration中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE11中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE2、大规模风电接入电网带来的技术问题Technicalissuescausedbylargescalewindpowerintegration中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE12中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE2.1风电接入电网的电压问题Voltageissuecausedbywindpowerz由于风电功率变化引起的电压波动必须在可以接受的范围内¾Voltagevariationcausedbywindpowerinjectionmustbeintheacceptablezonez电压波动取决于Voltagevariationdependson¾发电功率generatedpower¾功率因数powerfactor¾网络阻抗networkR-Xz风电引起的无功电压问题主要由风电自身的无功电压特性决定。¾Voltageissuecausedbywindpowermainlydependsonthevoltage-reactivepowercharacteristicsofwindpower.2004-12-1413中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE13中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE风电接入对电网电压影响ImpactonVoltageofwindpowerintegrationXiangyangWindFarmGridIntegrationscheme2004-12-1414中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE14中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE风电接入对电网电压影响ImpactonVoltageofwindpowerintegration900.720.540.360.180.0.01.1001.0400.9800.9200.8600.800x-Axis:风电场总出力:MW向阳风电场220母线:电压(pu)新立风电场220母线:电压(pu)通榆风电场220母线:电压(pu)0.97900.720.540.360.180.0.01.1001.0601.0200.9800.9400.900x-Axis:风电场总出力:MW白城500变\500母线:电压(pu)白城220变\220母线:电压(pu)洮南220变\220母线:电压(pu)0.97DIgSILENT900.720.540.360.180.0.01.0601.0521.0441.0361.0281.020x-Axis:风电场总出力:MW向阳风电场220母线:电压(pu)新立风电场220母线:电压(pu)通榆风电场220母线:电压(pu)900.720.540.360.180.0.01.0701.0581.0461.0341.0221.010x-Axis:风电场总出力:MW白城500变\500母线:电压(pu)白城220变\220母线:电压(pu)洮南220变\220母线:电压(pu)DIgSILENT未补偿方案NoCompensation已补偿方案WithcompensationVoltageProfilecausedbywindpowerinjection2004-12-1415中国电力科学研究院CHIN