风电讲座：迟永宁中国的风电并网研究与并网导则制订

中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE2004-12-141中国的风电并网研究与风电并网标准制订StudyonthegridimpactoflargescalewindpowerintegrationandgridcodeformulationinChina中国电力科学研究院新能源研究所2009-03-24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)中国的风电发展及并网情况介绍WindpowerdevelopmentandgridintegrationstatusinChina大规模风电接入电网带来的技术问题Technicalissuescausedbylargescalewindpowerintegration风电场接入电力系统技术规定的修订Gridcodeupgrading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）356,570391,410440,000500,000600,000713,290中国风电总装机容量Totalwindpower（MW）445.0568.4763.81260.02560.06050中国的风电装机比例Windpowerproportion（%）0.1250.1450.1740.250.430.84世界风电总装机容量GlobalTotalWindPower（MW）31,00040,30047,31759,00473,90493,849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CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE2008年底，我国风电总装机容量达12153MW.Bytheendof2008,thetotalinstallcapacityofwindpowerreaches12153MW.风电机组11600台Windturbines11600风电机组生产厂商：60~70余家Windturbinemanufacturers60~702.1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CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE风资源Windresource东北地区，西北地区，华北地区及东南沿海风资源较丰富。Northeast,NorthwestandNorthChinaareasarewithrichwind电网情况Powergridcondition风资源丰富的“三北地区”电网相对薄弱，风电远离负荷中心。Powergridisweakin3Nareas,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CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE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。Morelargescalewindfarms(≧100MW)areconnectedinto220kVtransmissionnetworkevenhighervoltageleveltransmissionnetwork.百万千瓦风电基地千万千瓦风电基地1000MWwindpowerbase,10GWwindpowerbase发展特点：建设大基地，融入大电网。Characteristics: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Issuescausedbywindpowergridintegration小规模风电接入smallscale电能质量powerquality电压问题Voltageissue大规模风电接入largescale电压问题Voltageissue稳定性问题Stabilityissue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CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE初期：Attheverybeginningstage风电机组/风电场不能控制Windfarm/windturbineuncontrollable无法调度Un-dispatchable恶化电网稳定性Deterioratethepowergridstability对电能质量影响明显Seriouslyinfluencethepowerquality1.3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CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE当前：Nowadays风电机组/风电场可以控制Windfarm/windturbinecontrollable对电网稳定性影响降低ImprovingthestabilitybyactivepowerandreactivepowercontrolofwindfarmandbywindturbineLVRTcapability电能质量：电压波动和闪变改善；谐波可能存在问题。Improvingthevoltagevariationandflicker,harmonicsneedmoreattention风电功率预测技术进步Windpowerforecastingtechnologybenefitforthesystemoperation1.3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Voltageissuecausedbywindpower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Voltagevariationcausedbywindpowerinjectionmustbeintheacceptablezone电压波动取决于Voltagevariationdependson发电功率generatedpower功率因数powerfactor网络阻抗networkR-X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。Voltageissuecausedbywindpowermainlydependsonthevoltage-reactivepowercharacteristicsofwindpower.中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE13中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE2004-12-1413风电接入对电网电压影响ImpactonVoltageofwindpowerintegration合心农安德惠西郊至北郊至通辽宝龙山变长山厂前郭松原变至正阳白城变镇赉变洮南变通榆特许权风电场400MW大安变洮南风电场(99MW)富裕风电场(15MW)洮北风电场（98.6MW）查干浩特风电场(24MW)大安风电场(150MW)长岭长岭风电场（99MW）长岭174风电场（9.35MW）龙源长岭双龙风电场（49.5MW）能投腰井子和三十号风电场（99MW）至双辽电厂至三家子九台乾安至巨丰图例500kV变电站220kV变电站发电厂风电场500kV线路220kV线路66kV线路至长春南至哈南镇赉风电场一期（49.5MW）至扶余至新华厂宝山风电场（50MW）才字乡风电场（49.5MW）黑鱼泡风电场（49.5MW）新立风电场(99MW)长山变白城变（500kV）城东变白城发电厂长山新厂向阳风电场马力风电场（49.5MW）XiangyangWindFarmGridIntegrationscheme中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE14中国电力科学研究院CHINAELECTRICPOWERRESEARCHINSTITUTE2004-12-1414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)0.97DIgSILENT900.720.540.360.180.0.01.0601.0521.044