张家口风电发展概况及其存在的问题
张家口风电发展概况及其存在的问题
刘慧
【摘 要】Based on the development of China's wind power, this paper made research on wind power in Zhangjiakou region, and analyzed wind power conditions, the capacity of the units, regional wind power characteristics in Zhangjiakou and presented some problems might encounter.%  基于当前我国风电发展状况，对张家口地区风电情况进行调研，对张家口地区风力发电状况、机组容量、地区风电特点进行了分析和总结，提出了可能遇到的一些问题。
【期刊名称】《价值工程》
【年(卷),期】2013(000)011
【总页数】2页(P289-290)
学车技巧【关键词】张家口;风电发展;问题
【作 者】刘慧
【作者单位】华能国际电力股份有限公司河北风电分公司，张家口075000
【正文语种】中 文
【中图分类】TK8
1 张家口地区风电运行现状
历经7年的投资建设，截至到2011年6月，张家口地区已有26座风电场投入运行，主要分布于北部电网及中部电网。其中莲花滩风电、九龙泉风电等13座风电场经北部电网沽源500kV站送出；国华风电、国投风电等13座风电场经中部电网万全500kV站送出，总容量为2807.9MW。至此张家口地区电网由原先的受端电网逐步转变为风电送端电网。
1.1 北部风电电网运行现状 张家口地区北部电网由13座风电场及4座220kV站组成，线路全长600余公里。当地无吸收负荷，所发电能全部经沽源500kV站送出，总容量为1446.75MW。由于线路长、无功损耗大等问题，当风电出力增大时，各站电压骤降，同时
通道抠图教程各风电大量无功设备的投入致使电网电压变化很大，容易造成风电大面积脱网。北部电网电压调整成为风电送出一个重要问题。火车票购买时间
1.2 中部电网风电运行现状 张家口地区中部电网有13座风场接入运行，12座风电场接入110kV系统，1座风电场接入220kV系统，全部经由万全500kV站送出，总容量为1361.15MW。
其中以张北地区风电最为集中，共有9个风电场接入运行，除单晶河风电以外全部经由张北站3台主变带出，容量为769.05MW。而张北站3台主变容量为420MW，坝上小地区负荷增长有限，这就产生了由张北主变容量不足而引起的风电送出瓶颈问题。当风电出力增大时，张家口地调对其相关风场进行限电。
2 张家口风电运行发展特点
我地区具有非常丰富的风能资源，作为应对能源危机和气候变化双重挑战的重要手段。2005年起，我地区风电快速发展，呈现出以下几个特点：
2.1 风电增长迅猛 2005年至2010年间，我地区风电场装机容量大幅提高，从05年66.85M
W到2010年的2807.9MW，较前一年装机容量增长幅度分别为326%、141%、218%、188%、222%，远高于世界风电平均发展速度。我地区风电主要分布于北部电网（13座）和中部电网（13座）。几乎全部集中于坝上地区。2010年底，坝上地区百万千瓦级风电基地一期工程已投入运行。根据2011年风电投产项目，我地区还将有大量风电接入。届时，风电开发地域性集中的特点会愈加突出。
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2.2 风电场接入电压等级高、范围广、容量大 我地区从35kV-220kV电压等级均有风电接入运行，其中接入220kV电压系统的风电场有12座，接入110kV电压系统的风电场有13座，接入35kV电压系统的风电场有1座。
随着风电大规模的接入，我地区风电单个风场容量也在不断增大，其中100MW及以上的风电有12个。
2.3 风力发电季节性突出 风电原动力是不可控的，风速的大小决定着风机运行状态，同时决定了风电场的出力也具有波动性和易变性的特点。在现有的技术水平下风力发电还无法准确预报，因此风电基本上是不可调的。
以2010年为例，风电发电量可以看出，春季、冬季风力较大，发电量较夏季有很大程度的增长。同时，风电功率的不稳定改变了局部电网的潮流分布，对系统调峰、调频、调压及系统的稳定产生了很大的影响。2021年祝福语
2.4 地区风力发电机机型复杂 目前，我地区26座风场除友谊风电全部采用的是直驱式风力发电机；卧龙风电及冰峰风电有少量异步风机外，其余全部采用双馈异步发电机。但机型较为复杂，厂家众多主要有：华锐科技、东汽FD77B、金风1500/82、德国GE、西班牙EHN等众多品牌。风机自身调节能力不同。
3 张家口风电发展及运行存在的问题
室内设计师报考条件风力发电机组是一种特殊的发电设备，从环境保护和可再生能源利用的角度考虑，希望尽量扩大风力发电的规模，而风电自身的特点，它的并网运行对电网的电能质量以及安全稳定运行构成一定的威胁。
3.1 接入容量问题 风力发电的原动力是自然风，因此风电场的选址主要受风资源分布的限制，在规划建设风电场时首先要考虑风能储量和地理条件。
3.2 风力发电不可控性问题 风力发电的原动力是不可控的，它是否处于发电状态以及出力的大小都决定于风速的状况，风速的不稳定性和易变性决定了风电场的出力也具有波动性和易变性的特点。从电网的角度看，并网运行的风电场相当于一个具有随机性的扰动源，对电网的可靠运行会有一定的影响。
3.3 风电送出问题 2010年底，接入张北站主变的容量为769.05MW，而张北站变电容量仅为420MW（180+120+120MW），已严重不满足送出的要求，加之平衡掉张北地区的负荷（最大100MW），仍不满足送出，只能已采取限制出力的措施。张北站的3台主变的运行方式固定（#1、#2变高中压侧并列带出一条110kV母线，#3变单独带另一条110kV母线）且基本处于满载运行，若#1或#2变掉闸，则另一台变将严重超载运行，只能采取装设联切装置来切除部分风电场，确保运行变不超荷。
通过220kV万张双回线送出的风电接入容量为969.05MW，由于受主变容量的限制，通过主变送出的最大容量为400MW左右，加之单晶河风电的容量为200MW，因此实际从万张双回线送出的容量最大为600MW。而万张一线的线路型号为LGJ-400，最大送出容量为300MW，若出现万张二线掉闸，万张一线将严重超载而导致连锁掉闸，张北地区的风电将
全停，因此装设了安稳装置，在万张二线掉闸时切除部分风电，确保万张一线可靠运行。由于万张二线线路型号为2×LGJ-400，最大送出容量为600MW，满足N-1方式。
3.4 无功电压问题 由于接入沽源500kV站的全部为风电，地域辽阔，线路长，在小风时段线路的充电功率大，加之风电场对无功的调整不及时，造成此地区220kV系统电压偏高，在义缘站及察北站电抗器投入运行的情况下，部分风电场的电压仍超过了240kV。同时由于在大风情况下，由于输电线路长，无功损耗大；风机在满发的情况下需从电网中吸收无功等情况造成各风场集中投入无功补偿设备，使北部电网电压变化很大，造成大面积风机脱网的事故时有发生。按照网公司下发的相关并网管理文件的要求，各运行中的风电场的无功补偿容量经改造后已满足要求，无功补偿装置类型（动态可连续调节）仍有少部分未整改完，均在实施过程中，计划2011年全部整改完毕。由于SVC装置为张家口地区电网新型设备，相关的技术人员和运行人员均对此了解尚浅，需加强人员的培训工作。
3.5 安全稳定问题 大容量的风电场接入系统后，对系统的安全稳定运行带来很大的影响。尤其是沽源地区，2010年年底，接入沽源500kV站的风电容量达到1446.75MW，接入万全500kV站的风电容量达到1361.15MW，两个地区的送出分别占用了内蒙第二通道（汗海—
沽源—太平）和万顺通道。若如此大容量的出力突然与系统解列，给整个系统的稳定性带来很大的影响。根据网公司的要求，2010年，所有接入的风电场均投入安全稳定控制装置，并以此作为风电场并网的必备条件之一。
3.6 风机自身保护问题 原则上对投入掉闸的风电机组保护规定如下：过电压保护动作定值根据制造商提供的允许过电压能力确定，不低于1.1Ue（额定电压）、动作时限不小于0.2秒；低电压保护动作定值不高于0.75Ue、动作时限不小于1.0秒；低频率保护动作定值应不高于47.5HZ，动作时限不小于0.2秒；过频率定值为51.0HZ，动作时限0.2秒。
原则上对风电机组正常情况自动并网的定值规定如下：电压定值应不高于1.1Ue，不低于0.9Ue（额定电压）；频率定值应不低于47.75HZ，不高于50.10HZ；风速定值按厂家要求确定；时间最短不小于20秒。

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