韭菜坪风电场运行分析

王捷

摘 要：为适应毕节电网风电的迅速发展，根据规划资料、调度DMIS数据和风电场运行数据，分析了韭菜坪风电场运行特性，进而分析了其运行对毕节电网安全、稳定运行的影响，包括其对系统电压、系统稳定性及调峰的影响。

关键词：风电场；风电机组；系统调峰；系统稳定性

中图分类号：TM614 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.104

1 韭菜坪风电场概况

韭菜坪风电场是毕节电网第一座风电场，距离赫章县城约45 km，距毕节市城区约150 km。风电场规划两期建设，每期安装1.5 MW风力发电机33台，共49.5 MW，一期28台机组于2011-04逐步投入运行，二期机组于2012-03逐步投入运行。风电场设110 kV升压变电站一座，通过1回110 kV韭珠线（LGJ-240）接入毕节电网110 kV珠市变上网运行，线路长10 km。

韭菜坪风电场一期风机采用广东明阳生产的MY1.5S发电机组，发电机出口电压为0.69 kV，二期风机采用中国南车生产的WT1500发电机组，发电机出口电压为0.62 kV。风电机组和箱变之间采用1机1变单元接线方式，通过箱变将电压升高至35 kV接入升压站35 kV母线，再通过升压站将电压升至110 kV并入毕节电网运行。

2 风电场实际运行情况

韭菜坪风电场一期工程28台机组投入运行后，根据当地测风数据和机组运行数据分析，至韭菜坪风电场风电机组投入正常运行以来，7—10月和2—3月风机平均有功出力均高于11月至次年1月，韭菜坪风电场所在区域月平均风速变化7—10月和2—3月月平均风速均高于11月至次年1月。冬季风速比其他季节风速较小，风电机组的出力也相对较小，加之风电场所在地海拔较高（均在2 400 m以上），在冬季受凝冻灾害影响严重，风电机组叶片覆冰严重，影响机组出力。

3 风电场运行对毕节电网的影响

风能虽然是一种清洁、可再生、无污染的绿色能源，但是风力发电具有间隙性、波动性和风电机组出力难以调度的特点，风电场的接入电网将改变系统的潮流分布，并可能会影响系统的稳定性。在电网故障期间，大规模的风电将可能会影响到电网的暂态稳定性。大多风电场所在地区都处于电网末端，风电的接入可能会导致电网电压水平下降、线路传输功率超出热稳极限、系统暂态稳定性改变等一系列问题。下面针对韭菜坪风电场实际运行情况分析其对毕节地区电网的影响。

3.1 对系统调峰的影响

风力发电的动力源是风能，由于风能是不可控的，风电机组是否处于发电状态和出力的大小都取决于风速的大小，风速的不稳定性和间隙性也决定了风电机组出力的波动性和间隙性。由于现有的技术手段还不能对风速进行比较精确的预测，因此也就很难准确地预测风电机组出力，也就决定了风力发电机组出力基本上是不可调度的。

根据实际运行数据分析，韭菜坪风电场风电机组出力与毕节电网负荷特性成相反关系——在电网负荷高峰的时段，负电机组出力较小或者基本不出力；在夜间电网负荷较低时，风力充足，风电机组出力较大。

3.2 对系统电压的影响

风电具有波动性和间隙性的特点，风电场发电机组的运行特性、典型运行方式，并入电网的无功电源控制方式安排，风电场并入电网的网络结构、并网方式和风电波动的不平衡过程功率分配策略等，风电接入电网运行后，将会影响电网电压质量。目前，韭菜坪风电场规模还比较小（仅一期28台机组容量，共42 MW），这些特点对电网的电压质量影响还不明显。根据规划，风电场全部建设投产后总容量将达到100 MW。届时风电场的运行状况将会影响风电场及接近风电场区域电网电压质量。由于风电的波动性，在风电场注入功率比较大时，将会引起接入区域电网电压的升高，注入功率较小时，风电机组需要从电网吸取无功维持风电机组的运行，从而引起接入电网电压降低，这在丰谷差较大区域电网最为严重。由于风电场的反调峰特性和毕节电网丰谷差比较大的实际情况，韭菜坪风电场的运行对周边的电压质量影响相对较大。

3.3 对系统稳定性的影响

由于风力资源的不确定性和风电机组运行的特性，使风电机组输出功率较波动，大规模的风电接入后将可能引起接入电网潮流、电压及稳定性的变化。由于韭菜坪风电场装机容量两期总共100 MW，仅占毕节电网总装机容量的1/10左右，加上风电场规模比较小，因此韭菜坪风电场接入电网系统运行后不会对电网系统的静态稳定性和动态稳定性产生明显影响。

4 建议措施

对于风力发电的反调峰影响，建议风电场加装技术先进的风功率预测系统，并将预测结果报告相应调度机构，以便电网调度；在风电接入口处加装无功补偿设备，并保证无功补偿设备的正常运行；加强风电的运行管理，编制风电运行技术规范，规范风电并网运行管理。

5 结束语

风力发电作为一种清洁能源，正在迅速发展，但大规模的发电接入电网运行，将会给电网的安全稳定运行带来极大的挑战。本文结合毕节电网实际情况，分析了韭菜坪风电场运行状况及对电网的影响，并提出了相应的措施，希望能为毕节电网即将投入使用的大规模风电提供运行经验。

参考文献

[1]何向刚，钟以林，李雪凌，等.贵州风电调峰特性分析[J].贵州电力技术，2011（12）.

〔编辑：王霞〕