大型风电场并网的技术浅析
摘要:随着我国风电事业的发展,大规模风电场及超大规模风电场并网已经越来越
多,面对大规模风电并网的诸多问题,本文从并网的形式及并网点选择、风电场建设及
主变选择、无功功率补偿几个方面阐述并网技术给风电建设带来的经济性。
关键词:风电穿透功率极限、风电场短路容量比、动态无功补偿
概要
我国风电装机容量在过去
10 年的年平均增长速度达到 46%;中国有望成为世界最
大的风电市场。按照国内目前的行业平均水平,每千瓦风电装机容量的成本为
8000-
10000 元,每度风电的成本约为 0.4-0.5 元,与造价约 4000 元/千瓦的煤炭、石油等常
规能源电厂相比,风电场的造价大约高出
1 倍。但是近十年统计表明,风力发电能力每
增加一倍,成本就会下降
15%。随着我国风电场建设规模逐步增大,其成本将会随之进
一步降低。但是伴随着装机容量的大幅上升,风力发电并网问题日益突出。
目前,我国正在全力建设风力发电,风电场模日益增大。
100MW 装机容量以上的大
型风电场建设计划成为主流。而因此,在并网风电场的规划设计阶段,从保证风电场和
电力系统正常运行的角度考虑,必须深入研究大型风电场的并网的各种问题。
1 并网的形式及并网点选择的经济性分析
目前风电场并网的主要方案有两个,一是由风电机组经
35kV 箱式变升压到 35kV
并汇集到
35kV 母线后直接接入电网;二是由风电机组经 35kV 箱式变升压到 35kV 通过
汇流站升压站到
110kV 或 220kV 电压等级接入电网。前一个的好处是风电场不需要建设
汇流站,节约成本,但是受输送距离短等原因限制,其并网接入点只能就近选择。而建
设汇流站虽然需要一定的成本投入,但是有其传输距离长,传输效率高等优点。关键是
在并网点的选择上有了很大的自主性。而并网点的选择基本决定了风电并网的规模。而对
并网点的风电穿透功率极限及风电场短路容量比确定是并网点选择的关键
[1]。风电
出力随机性及风电场电气联系薄弱等特点,限制了风电场接入系统的方式和规模;因此