浅谈分散式风电发展及规划建设

康腾飞

摘要：由于大规模集中式风电送出及消纳存在瓶颈，以就近消纳为主要特点的分散式风电就越发受到人们的青睐。分散式风电主要特点是系统规模小、能源利用率高且收益见效快。大力发展分散式风电，有利于我国风电产业的可持续、长远发展，对于加速相关地区经济发展具起到积极作用。本文针对分散式风电发展及规划建设展开分析。

关键词：分散式;集中式;规划建设

引言

分散式风电的规划建设响应了国家能源局的号召，开辟了相关地区风电开发的新模式，对促进地区风电产业的可持续发展具有重要意义。另外，以就地消纳为原则的分散式风电项目，对于促进地区经济发展具有积极作用。

1、我国分散式风电政策发展

1.1“十二五”期间分散式风电政策

2010年国家能源局组织制定的《可再生能源发展“十二五”规划》中，已经明确提出利用分散式风能，鼓励因地制宜建设中小型风电项目，就近按变电站用电负荷水平接入适当容量的风电机组，探索与其他分布式能源相结合的发展方式。

2011年7月和11月，为了促进引导分散式风电发展，国家能源局根据分散式风电特点及我国国情，先后制定印发《国家能源局关于分散式接入风电开发的通知》和《分散式接入风电项目开发建设指导意见的通知》。文件中对分散式风电项目开发的思路为及接入系统条件进行了规定，分散式风电开发方式宜采用分地区或县域“打捆”开发，分散式风电接入电压等级为110kV，66kV，35kV和10kV的现有已建成配电系统原则上不新建高压输电线路和110kV，66kV变电站，尽量不新建其他电压等级输变电设备。对于分散式风电的装机容量，在不影响电力系统安全运行前提下，按具体情况灵活选用，单个项目不超过50MW（除示范项目）。除此之外，文件中还对于分散式风电项目从前期工作、工程建设验收、并网运行管理等进行了规定。通过两个文件，我国分散式风电项目的开发实施有了初步完整的政策指导与规范，为分散式风电实施有了实施依据。

1.2“十三五”期间分散式风电政策

2016年国家能源局组织制定的《风电发展“十三五”规划》中，提出坚持集中开发与分散利用并举，因地制宜推动接入低压配电网的分散式风电开发建设

。随着我国风电项目的快速发展，风电消纳等问题日益明显，为解决消纳问题，进一步规范与推动分散式风电项目建设，探索分散式风电的发展新模式，国家能源局以国能发新能[2017]3号形式印发《国家能源局关于加快推进分散式接入风电项目建设有关要求的通知》。文件明确分散式风电不受年度指导规模限制，鼓励建设部分和全部电量自发自用，在微电网内就地平衡的分散式风电项目。同时，文件对于分散式风电项目建设标准再次进行了规范，再次强调分散式风电项目充分利用原有输配电设备。明确分散式风电接入电网优先以下接或二接，接入系统电压等级应为35kV及以下。如果接入35kV以上电压等级的变电站时，应接入35kV及以下电压等级的低压侧。按照“就近接入、在配电网内消纳”原则，严禁向110kV或66kV及以上电压等级系统送电。由于近几年风电项目发展过快，部分地区存量风电项目的存在消纳问题，因此对于红色预警地区新建分散式风电项目暂缓建设（2018年，国家能源局又以国能发新能[2018]30号形式印发《分散式风电项目开发建设暂行管理办法》文件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，激发市场活力为提高区域内可再生能源的利用水平，文件鼓励分散式风电与太阳能、天然气、生物质能、海洋能等各类能源形式综合开发。文件规定110kV，66kV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50MW。110kV，66kV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、分散式风电的规划建设

2.1分散式风电开发选址

区别于传统大规模集中式风电项目宏观的“先找风、后接入”的选址模式，分散式风电的选址采用逆向方式，配电网或直供负荷站的负荷、消纳能力、接入条件是规划选址的决定性因素，在具备接入及消纳的前提下，再论证土地、环保、生态等方面的条件。

2.2分散式风电装机容量的确定

率为11%2.2.1模拟法：

P分散=αp平均/（1-A）

其中p分布在风电场的安装容量中，p是连接到变电站的平均负载，α是系数。a是递减系数，取0.25到0.35。α取1～1.6时考虑放弃风现象。α取1.6～2.0时，弃风率为2%至10%。α取2.0～3.0时，弃风至31%。

2.2.2负荷分类法。

如果计划连接到变电站的负载主要是I类负载，则分布式风力发电设备规模最好是该工作站长期运行的最大负载。计划连接变电站的负载主要是II类负载，分布式风力发电设备规模最好是该工作站长期运行的最大负载的60%至70%。计划连接到变电站的负载主要是分布式风力发电设备规模对该工作站长期运行所需的平均负载（如果是III类负载）。比较两种配置方法，模拟法考虑放风现象和风力发电场减少量，构成分布式风力发电设备容量，计算方法正确。负荷分类是构造方法过于保守的基于经验的构造方法。考虑到风力输出的随机性和波动性，在规划阶段使用模拟方法计算分布式风力发电设备容量更为科学。考虑到分布式风力放弃现象，α需要1.5，风力发电场减少系数a需要0.35。以一个地区的平均负载10MW为例，综合考虑到风力放弃情况和风力发电场的减少系数，分布式风力的配置容量约为23MW，分布式风力发电场的安装容量约为变电站平均负载的2.3倍。

2.3分散式风电运行控制

2.3.1无功协调控制技术

由于分散式风电场系统规模小，无集中升压站，不考虑集中补偿设备，需要机组本身具有无功控制能力。提出了一种包含无功预测、无功整定、无功分配的三层新型分散式风电场无功协调控制策略。无功预测层利用物理和统计方法组合预测单台机组未来的无功输出能力;无功整定层针对无功补偿设备，提出电网无功缺额降出力的自身补偿和多时间尺度协调离散补偿设备、静止无功发生器与风电机组共同补偿配电网的无功需求方法;无功分配层基于风功率预测无功功率信息，考虑风速波动性，按照优先级动态筛选风电机组，调节其输出功率，以跟踪無功补偿指令。

2.3.2分散式风电机组控

具有恒电压控制能力的分散式风电机组可以对配电网电压进行主动控制，机组采用V/F控制时，为保证并网点电压恒定，机组需调节相应的无功功率补偿有功波动引起的电压变化。线路电抗与电阻比越大，补偿有功波动所需的无功越小。抑制电压波动还需考虑机组无功输出能力和边界的约束。

结束语

风电产业发展的大趋势是由量到质，从集中到分散，逐步走向精细化管理的过程。随着我国风电产业重心向中东部和南部地区转移，产业政策导向逐步朝分散式倾斜，分散式风电发展有望迎来换挡加速期。

参考文献

[1]潘霄，张明理，刘凯，仲崇飞，崔嘉.分散式风电并网规划方法[J].沈阳工业大学学报，2018，40（06）：601-606.

[2]夏云峰.培育分散式风电市场的关键在于完善体制机制[J].风能，2018（07）：22-23.

[3]夏云峰，张雪伟.分散式风电，全民参与的风电盛宴[J].风能，2018（07）：24-27.

[4]刘钊，敖娟，董琦，许嘉丽，闫瑞.分散式风电开发攻略[J].风能，2018（07）：32-37.

[5]朱建富，潘克勤，汪泽州.分散式风力发电并网关键技术研究综述[J].能源工程，2017（04）：43-47.