辽宁电网风电受限及控制措施研究

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我国高度重视可再生能源开发,包括风能、生物质能和太阳能光伏等可再生能源发电在近几年内得到了较快的发展。辽宁省风电发展迅速,到2010年末并网风电的装机容量已达308.4万千瓦,装机规模居全国第二位。但是风电的迅猛发展给辽宁电网带来了巨大的调峰压力,为保证电网的安全稳定运行,不得不采取人工干预停风机方式控制风电场上网电量。  本文首先介绍辽宁电网的规模及负荷特性,辽宁地区风电接网情况及风电输出特性。辽宁电网以工业负荷为主,高耗能企业一般选择在低谷段生产,平段、峰段即停止生产,因此总体电网的峰谷差不大。一旦国家政策调整该部分负荷停产,峰谷差将马上增大。通过对辽宁地区风力状况、风电机组出力的同时性、风电输出特性进行分析,得出风电在很多时间内存在反调峰的特征,与电网负荷曲线的输出特性相反。而辽宁电源结构以火电为主,可调水电比例小,若低谷时段电熔镁负荷停产,电网调峰任务将非常艰巨。为保证系统的稳定运行不得不对风电采取限制措施。  其次,对风电受限情况进行定性、定量分析。分析了辽宁电网“十二五”规划中,辽宁风电接纳能力的测算结果及测算中的不确定因素。依据该测算结果对风电由于受辽宁电网调峰因素影响,造成的2010年—2020年的受限电量进行了定量测算。并针对因国内风电总体技术水平造成风电机组不具备低电压穿越能力,以及并网接入点电压稳定性差的问题进行了分析。  最后,针对风电受限的问题,逐一提出了解决方案,通过对风电场输出功率的准确预测,提升风电接纳能力;提出风电场机组应具备低电压穿越能力,提高系统稳定性;通过控制风电场功率波动,减少其对地区电压的影响;另外可以通过采用风电储能技术,加大火电机组调峰管理力度,完善火电机组AGC、开发应用省调端电厂一次调频监视考核系统、编制风电场接入电力系统的技术规定、并网导则等方式。为了验证措施的有效性,我们在仿真环境中,模拟系统故障状态下,是否具备低电压穿越能力的风电场对系统稳定的影响;对安装不同无功补偿装置的风电场进行进行仿真实验,比较其对系统电压影响。  
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