本书共分8章,分别介绍了分散式风电发展现状和风电并网技术要求;内陆分散式风电电能质量检测与评估及实际案例;内陆分散式风电功率控制能力检测与评估及实际案例;内陆分散式风电场SVG调节性能检测与评估及实际案例;内陆分散式风电场电能质量改善调试技术与工程应用;内陆分散式风电场无功/电压调节能力提升技术与工程应用;内陆分散式风电远程智能检测平台和内陆分散式风电并网检测一体化管理系统。
十三五期间,分散式风电将迎来快速发展态势。国网湖南省电力有限公司分散式风电并网规模处于全国前列,是国内早(2013年)开始系统性开展风电并网检测工作的省份,积累了大量的工程实际经验,在风电并网检测、性能提升技术和装备研发方面取得了丰富的研究成果。本书将系统性总结和提炼湖南公司在风电并网检测技术、并网性能提升关键技术和并网运行支撑装备研发等方面的研究成果,这些研究成果已在湖南电网进行了大规模的推广应用,在提升风电场并网友好特性和保障电网安全方面取得了显著效果。这些研究成果是湖南公司并网检测博士团队u的智慧结晶,研究成果具有创新性,在国内处于领先水平。本书的出版将成为国内本风电并网检测的工程实用教材,将成为分散式风电并网检测与运行领域的技术人员、管理人员和者科研工作的指导教材,具有较大的市场空间。
发展风电是实现我国能源结构优化调整的重要手段。近年来,我国风电开发模式已转变为集中式与分散式协调发展的新模式,内陆分散式低速风电得到了迅猛发展。随着风电装机在电力系统中所占的比例不断增长,对电网有功频率控制、无功电压调
节、电能质量控制等提出了更高要求,给电网调度运行带来了新的挑战,风电对电网的影响从局部电网逐渐扩大到主网。近年来,风电机组脱网事故时有发生,随着风电并网容量的增大,这种影响日趋严重。一个风电场集电系统中常见的小故障或附近电网短路故障引起的系统电压波动,就会造成大规模风电机组脱网。如果这种故障趋势持续发展下去,将会导致局部电网瓦解,甚至扩大为大面积停电事故。因此,加强风电场并网检测和提升风电涉网性能是实现风电友好并网和保证电网稳定运行的重要举措。
国网湖南省电力有限公司电力科学研究院是国内早系统性开展内陆分散式风电并网检测和评估工作的单位。本书将结合国网湖南省电力有限公司电力科学研究院在风电并网检测评估与并网运行管理中的大量实践工作,系统性总结与提炼内陆分散式风电场并网检测过程中的检测方法、常见问题、评估方法与实际案例,以及并网运行过程中提升风电并网性能的工程化关键技术、支撑运行装备与典型工程应用案例。
全书共8章,第1章介绍了内陆分散式风电发展现状;第2章介绍了内陆分散式风电场电能质量检测与评估及实际案例;第3章介绍了内陆分散式风电场功率控制能力检测与评估及实际案例;第4章讨论了内陆分散式风电场SVG调节性能检测与评估及实际案例;第5章介绍了内陆分散式风电场电能质量改善调试技术与工程应用;第6章简单讨论了内陆分散式风电场无功/电压调节能力提升技术与工程应用;第7章简单介绍了内陆分散式风电远程智能检测平台;第8章简单介绍了内陆分散式风电并网检测一体化管理系统。
本书由沈阳武博士担任主编,梁利清高级工程师、张坤博士、沈非凡博士、陈浩高级工程师、左剑博士、帅智康博士、李勇博士、邓小亮高级工程师、宁志豪博士、王灿博士、张宇舟高级工程师、崔挺博士参与编写。同时,本书研究工作得到了国网湖南省电力有限公司科研项目资助,在此表示感谢。此外,本书还参考了一些已公开发表的研究成果和网络资料,在此对这些成果涉及的作者和刊物
一并表示感谢。
限于编者水平,且能源科学发展迅速,创新不断,书中若有疏漏之处,诚恳欢迎读
者批评指正。
作者沈阳武,武汉大学博士,就职于国网湖南电科院,从事新能源并网控制与管理工作,主要工作内容包括新能源并网控制、风电并网检测与管理、新能源并网稳定分析与计算等。主持科研项目风电并网关键技术及工程示范风电并网检测关键技术及装置开发获一等奖,曾出版《电网环境下双馈风力发电系统运行控制》著作,并在IEEE等期刊上发表多篇SCI论文。
1 内陆分散式风电发展现状 1
1.1 内陆分散式风电并网技术要求
1.2 内陆分散式风电并网现状 6
2 内陆分散式风电场电能质量检测与评估及实际案例 8
2.1 电能质量评价指标及其计算模型 8
2.2 电能质量测试方法 10
2.3 风电场电能质量现场检测与评估案例 14
3 内陆分散式风电场功率控制能力检测与评估及实际案例 20
3.1 功率控制能力评价指标及其计算模型 20
3.2 功率控制测试方法 22
3.3 风电场功率控制能力现场检测与评估案例 28
4 内陆分散式风电场犛犞犌调节性能检测与评估及实际案例 33 4.1 SVG评价指标及其计算模型 33
4.2 SVG性能测试方法 35
4.3 SVG调节性能现场检测与评估案例 42
5 内陆分散式风电场电能质量改善调试技术与工程应用 48
5.1 风电场谐波产生机理 48
5.2 风电场谐波主要影响因素 53
5.3 风电并网谐波超标治理工程案例 61
6 内陆分散式风电场无功/电压调节能力提升技术与工程应用 63
6.1 典型风力发电系统控制特性 63
6.2 风电场无功/电压控制策略 66
6.3 内陆分散式风电场电压调节能力提升工程实例 72
7 内陆分散式风电远程智能检测平台 75
7.1 内陆分散式风电远程智能检测与评估系统架构 75
7.2 风力发电机组智能化现场监控装置 77
7.3 风电远程智能检测与评估系统主站实现 81
7.4 系统界面 84
7.5 小结 89
8 内陆分散式风电并网检测一体化管理系统 90
8.1 系统功能框架 90
8.2 分散式风电数据校核与订正方法 91
8.3 分散式风电涉网性能评估系统开发及实现 93