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　　風力發(fā)電裝機容量的不斷擴大，使得風電占所在電網的比例也隨之增加。眾所周知，風能具有高度的隨機波動性與間歇性，所以大容量的風電接入會對電力供需平衡、電力系統(tǒng)的安全，以及電能質量帶來諸多嚴峻的挑戰(zhàn)。“電網友好”這一概念一經提出，立即得到風電行業(yè)乃至全社會的普遍關注。我們邀請到北京光耀電力自動化有限公司總工程師肖志東先生，為我們解讀“電網友好型”風電場中的幾大關鍵詞。

　　關鍵詞一：風功率預測

　　關鍵詞解讀：風電場的功率波動會對地區(qū)電網運行產生一定影響，主要是功率波動帶來的電壓變化問題。因此，應積極開展風功率預測研究，尤其是超短期預測。盡早向電力系統(tǒng)調度部門提供必要信息，便于系統(tǒng)調度，進一步提高風電的接人能力。

　　專家點評：在國內市場上，研究風功率預測系統(tǒng)的單位主要有中國電科院、國家氣象局、清華大學、華北電力大學、IBM北京研究院等，相關技術也都取得了一些現場應用。但目前，現場應用的系統(tǒng)最多作為參考而沒有被認可。盡管個別省份電力部門曾經下發(fā)風電場限期必須安裝風功率預測系統(tǒng)的文件，但風功率預測系統(tǒng)并沒有得到大規(guī)模推廣。

　　專家解析：風功率預測系統(tǒng)技術的關鍵是對于風電場氣象信息的預測。目前來看，對于風電場氣象信息預測的精度都不夠高，或不能滿足電力調度部門對風電調度的要求。

　　實際上，對于風電場氣象信息的預測可以分步開展。因為從大尺度范圍來看，有些時候氣象的變化是很符合我們已知的規(guī)律的，因此預測風電場氣象信息不是所有時間都不準。比如，冬天西伯利亞寒流對內蒙古地區(qū)的影響規(guī)律性就很強。

　　基于以上認識，可以將對于風電場氣象信息的預測結果劃分為不同等級，也就是劃分為不同的準確率。對于準確性高的，電力調度部門就依據風功率預測系統(tǒng)的結論對風電進行調度；對于準確性不夠高的，電力調度部門就不依據風功率預測系統(tǒng)的結論對風電進行調度而只作參考。也就是說，風功率預測系統(tǒng)不但要預測結果，同時要給出準確率指標。

　　除了技術手段，電力調度部門還可以將責任推到風電場運營方。規(guī)定風電場運營方必須對風功率預測結果負責，如果預測不準將會受到經濟制裁。逼迫風電場運營方尋找好的風功率預測系統(tǒng)，而不是單純壓低價格。這樣，風功率預測系統(tǒng)的開發(fā)單位就有動力和資金不斷提高技術水平，進而提高風功率預測系統(tǒng)的預測精度。在強力需求的牽引下，中國的風功率預測系統(tǒng)水平不斷提高，最后走在了世界前列，進而向國外推廣，這也是一種可能的狀況。

　　關鍵詞二：遠程調節(jié)控制

　　關鍵詞解讀：一般來講，遠程調節(jié)控制系統(tǒng)能將各風電場不同類型的風力發(fā)電機、變電站電能計量設備、氣象信息等運行數據實時傳送到控制中心。集中處理可以大幅提高風電運行管理水平，并對風電企業(yè)壓縮運行成本起到極大作用。

　　專家點評：中國現已安裝的風力發(fā)電機都是在國外應用產品的背景下開發(fā)出來的，對于中國的電網狀況和大規(guī)模甚至超大規(guī)模風電場群的應用考慮不多。針對國家即將發(fā)布的風電場接入電網的規(guī)范，風機控制系統(tǒng)要主動適應。哪家企業(yè)先適應這個規(guī)范，哪家企業(yè)的風機就會在新一輪洗牌過程中擴大市場份額。

　　專家解析：新的風電場接入電網規(guī)范會推動風機控制系統(tǒng)從風電場角度去考慮問題。從風電場角度去考慮，只滿足于低電壓穿越遠遠不夠，還要能夠很容易地實現有功功率調節(jié)和無功功率調節(jié)，并將其作為常態(tài)。同時，還要避免有功功率的陡升和陡降，并對影響電能質量的閃變和諧波進行控制等等。當然，只就單臺風機的控制未免狹隘，要將變壓器調節(jié)、無功補償裝置調節(jié)、儲能裝置的運行、風向變化對風機微觀布局的影響、物聯(lián)網傳感器感知的小尺度風的瞬時變化等因素通盤考慮。

　　由于風電場都建在偏遠地區(qū)，實現現場無人值守、少人值班的遠程監(jiān)視與控制是大勢所趨。風機的狀態(tài)信息對于風電場的遠程監(jiān)控非常重要，即哪些處于正常、哪些帶病運行、哪些即將出故障，以便于及時安排檢修和維護。另外，從風電場角度考慮的最佳狀態(tài)和單個風機自身的最佳狀態(tài)也不一定相同。

　　  新聞鏈接

　　大唐新能源赤峰公司東山風場通過東北電網有限公司技術評審，被授牌命名為“電網友好型”風電場，成為國內首個獲此殊榮的風電場。

　　風電上網最大的問題就是上網不穩(wěn)定，因此電網對它的接納能力受到很大限制。大唐新能源公司以東山風場為試點，聯(lián)合中國電科院、東北電網公司等單位，經過一年多的技術研發(fā)，在11項技術標準方面實現了突破和創(chuàng)新，較好地解決了上網不穩(wěn)定的技術難題。“電網友好型”風電場在技術方面的突破，重點表現在低電壓穿越、風功率預測和有功無功遠程調節(jié)三個方面。

　　業(yè)內人士分析，如果全國4000多萬千瓦的風機都采用這種技術的話，每年將多發(fā)電280多億度，相當于又增加一個三峽。

　　小貼士

　　何為“電網友好型”風電場？

　　與普通風電場相比，“電網友好型”風電場具有三個特點：一是風機具有有功無功調節(jié)和低電壓穿越能力，確保電網發(fā)生波動時風機不解列；二是風電場擁有風功率預測系統(tǒng)，能夠完成風電場48小時內的短期功率預測和15分鐘至4小時的超短期功率預測；三是集中優(yōu)化配置有功功率和無功功率控制系統(tǒng)，實現風機的遠程調節(jié)控制。

　　小貼士

　　“電網友好型”風電場建設為自動化產品帶來哪些新機遇？

　　建設“電網友好型”風電場，對風機的要求勢必嚴格，那種完全以風機為中心的思想要改變，而希望風電場綜合控制最佳。這樣，對自動化產品的需求更大、要求更高。比如風電場各個環(huán)節(jié)的保護、不同環(huán)節(jié)的信息融合、包括SVC和儲能控制的綜合控制系統(tǒng)等，對風電場的工控機需求會擴大，對通信的可靠性要求更高。另外，微觀風況的監(jiān)測和風機狀態(tài)監(jiān)測，需要大量傳感器，并進一步組成物聯(lián)網。——北京光耀電力自動化有限公司總工程師  肖志東