分散式风电接入对电网的影响及对策樊永

分散式风电接入对电网的影响及对策樊永

樊永

龙源电力集团（上海）风力发电有限公司上海200120

摘要：近年来，我国陆上风力发电技术取得了快速发展，市场上主力风机的塔筒高度、叶片扫风面积、单机容量均得到大幅提升，但因土地供应、环保等因素的影响，集中式风电的发展空间受到一定的限制。为了更好地利用不集中风资源，国家鼓励企业及个人作为项目单位，在符合当地土地利用总体规划的前提下，投资、建设和经营陆上分散式风电项目。鼓励开展商业模式创新，吸引社会资本参与分散式风电项目开发，充分激发市场活力。而分散式风电的接入对电网的影响是必须考虑的问题，分散式风电必须在保证电力稳定供给的前提下，提升分散式风电的电力供给质量。

关键词：分散式风电；电网系统；电能质量；电力系统；风能资源

引言：随着我国风电技术水平的快速提升，我国风电装机容量得到了迅速发展，目前，我国鼓励风力发电向着分散式风电方向发展。

1.风力发电的特点

在风力发电的使用中，其存在较多的特点。首先，对于风力发电来说，受到地理条件的限制，不同区域有着不同的风力能力，影响着风电的使用。并且可能存在远离负荷中心的情况。其次，在风力发电供给中，由于风速不稳定，所以产生的能量也较为不稳定，使得风电产生实时动态变化。风力发电供电的不可控性，即在风力发电的供给过程中，由于风力实时的不可控，所以影响到风电的供给，对于风力发电来说，其平均每年的利用小时数约为2200小时，无法满足电力资源的整体使用。

2.分散式风电的优势

2.1分散式风电场概念及技术要求

分散式风电项目是指所产生电力可自用，也可上网且在配电系统平衡调节的风电项目。项目建设应满足以下技术要求：

（一）接入电压等级应为110千伏及以下，并在110千伏及以下电压等级内消纳，不向110千伏的上一级电压等级电网反送电。

（二）35千伏及以下电压等级接入的分散式风电项目，应充分利用电网现有变电站和配电系统设施，优先以T或者π接的方式接入电网。

（三）110千伏（东北地区66千伏）电压等级接入的分散式风电项目只能有1个并网点，且总容量不应超过50兆瓦。

（四）在一个并网点接入的风电容量上限以不影响电网安全运行为前提，统筹考虑各电压等级的接入总容量。

国家关于分布式发电的政策和管理规定均适用于分散式风电项目；110千伏（东北地区66千伏）电压等级接入的分散式风电项目，接入系统设计和管理按照集中式风电场执行。

2.2分散式接入风电项目具备的条件

2.2.1以传统电网作为基础

通过110千伏（东北地区66千伏）电压等级接入的分散式风电项目，应满足国家标准GB/T19963《风电场接入电力系统技术规定》及其他国家/行业相关标准的技术要求；通过35千伏及以下电压等级接入的分散式风电项目，应满足国家标准GB/T33593《分布式电源并网技术要求》及其他国家/行业相关标准的技术要求。

分散式风电与电网的产权分界点为风电机组集电线路最靠近电网的最后一台风电机组处，电量计量点原则上尽可能接近产权分界点，在技术条件复杂时可由开发企业与当地电网企业协商确定。电网企业提供的电能计量表应可明确区分项目总发电量、“自发自用”电量和上网电量。

在分散式风电的接入中，多选择使用传统电网的变电站和线路作为使用资源，基本不需要进行全新的线路连接和变电站建设。

2.2.2变压器等级要求

分散式风电接入过程中，对变压器的使用要求为110kV或66kV降压变压器，同时，可以使利用电网现有35kV变电站和配电系统设施。

2.2.3对电量进行合理的规划

在风电的分散接入过程中，统一接入点需要进行风力发电机组的容量控制，控制的主要目的是防止风力发电机的容量值超过额定容量，造成安全隐患。并且为满足当前的供电需求，可以设计增加接入点的方式来帮助电量的供给。

2.3分散式风电有独特的优势

2.3.1分散式风电的政策优势

国家鼓励各类企业及个人作为项目单位，在符合当地土地利用总体规划的前提下，投资、建设和经营分散式风电项目。鼓励开展商业模式创新，吸引社会资本参与分散式风电项目开发，充分激发市场活力。

2.3.2资源环保优势

对于分散式风电来说，存在较多的优势，其主要的使用资源为风能，不会产生相关的污染情况。同时风能的使用，可以达到白天和夜晚的连续工作。其次对分散式接入来说，需要利用地形资源，这就会受到地形的限制，所以不会有较大的占地情况出现。并且分散式接入会选择就近原则，所以在成本上有较多的节省。不会出现资源浪费的情况。

3风电接入对电网稳定及经济效益的影响

3.1风电接入对电网稳定的影响

3.1.1风电场接入过程对电网的冲击

由于分散式风电项目根据其所用的风电机组技术特性运行，在确保电力系统网络与信息安全的前提下，向地市或县级电网调度部门上传运行信息。所以，在风力发电的接入电网过程中，其需要与大电网进行并联，在风力发电机组的合闸过程中，会产生电流冲击，对于小容量电网来说，在合闸瞬间，送出的有功功率和电流、电压成正比，在送出有功功率一定的情况下，电流的增大将会造成电压的降低，可能影响电网上其他设备的运行。

3.1.2分散式风电场接入对电网电压的影响

在分散式风电的接入过程中，会产生压降，对于在网运行的设备会因低电压保护装置启动，造成其他设备的停运，同时由于机端无功补偿电容器的作用，就会产生反向供给的情况，影响正常的工作。

3.1.3分散式风电场接入对发电计划和调度的影响

分散式风电场的接入，对整体的发电计划和相关的电力调度都会产生一定的影响，但是如果将分散式风电场作为电源来看，整体的可靠性也没有保证，所以受到分散式风电场接入的影响，会出现系统不稳定，影响调度的质量。

3.2分散式风电场接入对电网经济效益的影响

3.2.1分散式风电价格较高

分散式风电的电价部分由标杆电价加上国家或地方政府补贴组成，电价高于火电的电价，但国家或地方政府的补贴部分到位较迟。所以，鼓励各类企业、社会机构、农村集体经济组织和个人参与投资分散式风电项目，实现投资主体多元化。

在确保不增加地方政府隐性债务的前提下，鼓励合法合规地采用融资租赁方式为分散式风电项目提供一体化融资租赁服务；鼓励各类基金、保险、信托等与产业资本结合，探索建立分散式风电项目投资基金；鼓励担保机构对中小企业和个人提供建设分散式风电项目的信用担保，支持分散式风电入户、入社区（乡村和工业园区等）。

3.2.2造成电网配电设施无法满负荷运行

现所投入运行的风力发电机组容量较大，发电量提高较快。但风力发电受风速、环境等影响，无法全天候运行，由于风力发电机组的间歇性运行，使得电网配置资源的整体使用效率降低。

3.2.3设备启停频繁

分散式风电在运行过程中，由于存在最低启动风速及最高切出风速，在风力发电机组运行过程中，启停较为频繁。在机组启停的过程中易造成程序及机械故障，影响风力发电机组的使用寿命，同时影响发电量。

4分散式风电接入电网应该采取的相应对策及保证

第一，为了尽量减小分散式风电对电网电压的影响，不对其他设备造成影响，可增加无功电源。所产生的无功功率为电网系统电压稳定提供支撑，且无功功率的设计是否合理将影响电压的稳定性，通过分析各种因素，并联电容/电抗器和静止无功补偿器的使用比较适合分散式风电接入电网的电压调节。第二，添加实时检测装置实时检测电网的电能质量，当接入容量增加而造成电能质量下降时，可增加消谐装置解决这类问题，以保证电网的电能质量。第三，对风功率预测影响，可以通过更合理的算法及数据积累来提高分散式风电功率预测值。根据以往的相关数据进行分析，将分散式风电产生的电能以及地区的消纳考虑到电网的规划当中。

5总结：

国家鼓励项目所在地开展分散式风电电力市场化交易试点，允许分散式风电项目向配电网内就近电力用户直接售电，市场化交易范围、交易方式、交易电价、输配电价、交易各主体权利和义务等按照分布式发电市场化交易相关规定执行。所以在国家政策鼓励的情况下，减小分散式风电接入对电网的影响，并制定切实可行的对策，将会迎来分散式风电发展良性快速发展。

参考文献：

[1]产业政策对风电企业创新绩效的作用机制分析——基于时滞和区域创新环境的考量[J].王晓珍,邹鸿辉.研究与发展管理.2018(02)

[2]“十三五”山西风电产业健康发展的政策建议[J].郭勇.决策咨询.2017(04)