风电安全监管报告2011年(三)

2012-08-06

太阳能 2012年2期

五风电场设计施工缺陷和设备质量问题给生产运行留下隐患

(一)部分风电场设计存在缺陷。一是部分风电场 35 千伏汇集系统简单套用常规配电网设计规范，接地方式选择不合理，无法实现单相故障的选线快速切除，易引发事故扩大，酿成风电机组脱网事故；二是风电机组升压变沿用配电网设计选型原则，大量采用箱式变压器，电缆终端使用过多，因电缆终端故障引发的事故成为风电场事故的主要因素。三是东南沿海地区风电机组安装设计没有充分考虑微观选址对风电机组的安全性的影响，风电机组机位的湍流强度计算与实际不符，在强台风气流突然改变带来的非常湍流情况下，造成风电机组倒塔断叶等设备损坏事故。此外，部分风电场设计还存在一些问题：引流线设计位置不合理，存在与通讯线缆、刀闸操作杆等安全距离不够问题；电缆线绝缘支持固定措施不够，长期在大风中微振，易造成绝缘受损等问题。

专栏19 设计不规范对风电场安全运行的影响

■ 西北水电勘测设计研究院在甘肃酒泉地区的风电场设计上，大都采用中性点不接地方式，当发生单相接地故障时，不能及时切除故障线路，易扩大为相间故障，是造成大规模风电机组脱网事故的主因之一。

■ 张家口先行电力设计有限公司35kV输电线路设计存在缺陷，35kV集电线路与箱变引下线线间距离不够，是发生张家口“4.17”风电机组大规模脱网事故的主要原因。

(二)风电场建设施工质量问题突出。部分风电场建设单位存在抢进度、轻管理的现象，工程质量检查、检测、控制和验收制度执行不到位，对施工质量缺乏有效管控。施工安装单位施工质量管理不到位，一些不具备施工资质的单位承担了主体工程建设任务，监理单位重流程、轻技术、走形式，造成部分工程施工质量较差，给风电场安全运行带来隐患，导致部分风电场投运后频发电气设备故障。

专栏20 风电场建设遗留的突出问题

■ 2011年上半年，甘肃风电场设备故障频繁，累计74起，其中，引发多个风电场机组脱网较大事件有9起。74起电气设备故障中电缆终端施工工艺不良引起设备损坏造成风电机组跳闸34次，占故障总数的46%；保护二次极性接反、保护插件故障引起设备跳闸或开关拒动14次，占故障总数的19%；小电流选线装置导致馈线或主变跳闸3次，占故障总数的4%。

■ 2011年5～6月，内蒙古发生4起风电机组脱网事故。分别是5.13乌拉特中旗地区风电场事故、5.13包头地区风电场事故、6.7获各琦地区风电场事故、6.14包头地区风电场事故，分别损失负荷29、27、22和20万kW。风电场建设遗留问题多、设备质量差，故障频发，是造成风电脱网事故的主要原因。

■ 甘肃干西第二风电场“4.17”电缆终端击穿、开关柜着火事故，系电缆终端施工质量不良所致。承包电缆终端安装的施工人员，未经过专业培训便进行电缆终端安装。

■ 河北张北中宝风电场一期风电机组终端塔避雷器存在安装不规范，未装设专用接地线等问题。

■ 内蒙煤窑山风电场和亿合公风电场跌落式熔断器开关经常脱落，由于安装工艺缺陷，集电线和箱变间电缆终端故障频发。

(三)风电设备质量有待提高。近年来，国内风电设备制造企业数量迅速增加，仅风电整机制造企业就超过了80家，国内整机市场竞争激烈，加之部分风电场建设单位在招标过程中采用最低价中标模式，风电机组单位千瓦价格持续下降，部分风电设备制造企业为降低成本，使用价格较低的替代部件，造成产品质量下降。一些国产新型风电机组在缺少挂网试验和实地运行考验的情况下便投入规模化生产，风电机组在建设期和投运后出现整机倾倒、主轴断裂、电机着火、齿轮箱损坏、叶片断裂等事故。

六风电技术标准滞后，并网检测进展缓慢

(一)风电技术标准滞后。目前，我国风电标准体系尚不健全，技术标准滞后，不能满足风电安全运行需要。风电并网国家技术标准尚未公布，风电场集中控制技术标准以及汇集系统设计规范、接入系统设计规范、监控系统设计规范等标准规范尚在制定之中。

(二)风电机组并网检测工作进展缓慢。我国风电机组机型繁杂，数量庞大，一方面不具备低电压穿越能力的风电机组集中改造后需要并网性能检测，另一方面大量新机型建成投产也需要并网性能检测，检测工作量大，且普遍存在单机检测时间过长的问题。目前我国只有1家具有资质的检测机构，检测能力相对不足，无法满足检测需求，风电机组排队待检情况严重。截至2011年9月底，全国仅有13个风电设备制造企业的13种机型通过低电压穿越能力检测和功率特性测试。

第四部分监管意见

针对上述问题，在风电场设计建设、并网运行和监督管理等方面提出如下监管意见和整改要求。有关电力企业要认真对照执行，切实开展自查和整改工作，进一步深化企业主体责任落实、深化专项整治、深化基层基础建设，切实提高风电安全管理水平，促进风电安全健康发展。

一加强风电运行管理，确保风电运行安全

(一)加强风电场安全管理。有关电力企业要认真做好以下六个方面工作：一是全面落实企业安全生产主体责任，建立以各级行政正职为第一责任人的安全生产岗位责任制，严格事故追究和问责；二是建立完善安全生产管理体系和规章制度，健全安全生产技术规程规范，不断提高安全生产水平；三是保证安全投入，加强设施设备的维护保养，提高风电设备完好率和可靠性；四是认真开展安全生产事故隐患排查治理，形成长效机制；五是建立安全教育培训管理制度，加强培训和考核，提高风电场安全管理水平；六是风电企业运行人员要认真学习电力系统调度管理有关规定，严格执行调度纪律，及时准确向上级调度机构汇报事故和故障情况。风电场调度运行人员，应经过电力调度机构培训，持证上岗。

整改要求1 加强风电场安全运行管理

◎ 华能通榆、国电龙源同发、珠海高栏、华能通辽开鲁建华等风电场要针对存在的问题，进一步完善风电场运行、检修规程及安全工作规程，加强设备设施运行维护，严格执行“两票三制”，全面加强安全生产管理工作。华润新能源控股有限公司和神华集团富裕风电场要加强防雷设备和接地系统维护管理，提高系统的运行可靠性。

◎ 华能同江等风电场要抓紧完成35kV线路接地系统和继电保护的改造，实现风电场单相故障的快速切除。

(二)加强风电场应急管理和事故信息报送。风电企业要认真贯彻落实《电力安全事故应急救援和调查处理条例》（国务院第599号令）和《电力企业应急预案管理办法》（电监安全〔2009〕61号），建立健全应急组织体系和工作机制，加强应急队伍建设和应急物资储备，规范应急预案管理，组织开展应急演练。要认真执行电监会《关于做好电力安全信息报送工作的通知》（办安全〔2011〕74号）规定，加强对风电安全事故和事件的统计分析，及时、准确报送安全信息。

整改要求2 加强风电场应急管理

◎ 东南沿海地区风电场要认真吸取近年来台风影响风电机组安全运行事故教训，加强风电场应急管理，做好台风过后风电机组运行检查，减少和避免风电机组叶片断裂、倒塔事故，提高沿海地区风电机组抗强台风能力。

◎ 山地、高原地区风电场要认真研究解决风电机组冬季覆冰问题，采取有效措施，防止影响风电机组安全运行的情况发生。

(三)开展风电安全生产标准化建设。风电企业要按照电监会《关于深入开展电力企业安全生产标准化工作的指导意见》(电监安全〔2011〕21号)和《发电企业安全生产标准化规范及达标评级标准》(电监安全〔2011〕23号)要求，以落实安全生产主体责任为主线，全面推进安全生产标准化建设，健全安全生产管理体系，加强风险管理和控制，完善安全生产管理标准、作业标准和技术标准，规范电力生产人员作业行为，改善设备安全状况和环境条件，夯实基础，切实提高安全生产管理水平。

(四)加强风电可靠性监督管理。尚未开展可靠性工作的风电企业要按照《电力可靠性监督管理办法》(电监会24号令)和《风力发电可靠性评价规程(试行)》要求，在 2011年底前建立可靠性管理工作体系，落实可靠性管理岗位责任，确保信息报送准确、及时、完整。已开展可靠性工作的风电企业，要加强可靠性数据的分析和应用，发挥可靠性信息在风电设备选型、生产运行和检修维护工作中的指导作用，不断提高风电设备运行可靠性水平。

(五)加强风电调度管理。各级电力调度机构要加强风电监控，合理安排电网运行方式，实施优先调度方案，确保风电运行安全。要制定专项应急预案，防范大面积停电事故发生。要按照电监会《电力二次系统安全管理的若干规定》要求，加强调度管辖范围内的风电场的二次系统专业管理，认真做好涉网保护定值的核查和备案，督促指导风电场扎实开展二次系统安全防护工作。要做好对大规模风电基地无功控制策略的系统研究，加强对风电场无功规划、配置和运行的管理，充分发挥风电机组自身的无功调节能力。风电场要按要求合理选用无功设备配置，对不符合要求的无功补偿装置要积极进行整改，确保风电场满足电网安全运行要求。

(六)建立健全风电功率预测体系。建立以省级或区域调度机构为主要平台的风功率预测预报体系，建立风力发电计划申报工作机制，开展覆盖调度区域的中长期、短期、超短期风功率预测工作。制定风电场风功率预测管理办法，将风功率预测纳入调度考核。风电企业应按照要求，积极开展日前短期风功率预测及日内超短期预测工作，及时向电力调度机构报送风功率预测数据。

二加强风电并网管理，确保电力系统安全稳定运行

(一)加大并网风电机组技术性能整改工作力度。有关风电企业要认真贯彻落实电监会《关于切实加强风电场安全监督管理遏制大规模风电机组脱网事故的通知》要求，加强整改，坚决遏制大规模脱网事故的发生。内蒙古、甘肃、河北、辽宁、吉林等风电大规模集中接入地区的风电场，机组不具备低电压穿越能力、无功管理和二次系统管理不满足系统要求的，要立即开展并按要求完成低电压穿越能力改造、汇集线单相故障快速切除改造、无功补偿装置整改以及二次系统涉网保护定值核查等工作；要加强与风电设备制造企业的沟通，开放机组电压保护定值调整权限，规范风电机组的主控、变流器等保护定值设定，提高风电场运行人员事故处理能力。其他地区风电场，应抓紧制定改造和整改计划，按期完成改造整改工作。对于早期投运的兆瓦级以下机组，可根据当地电网实际情况和风电装机情况，确定机组低电压穿越能力要求和整改计划。

整改要求3 做好风电机组技术性能改造工作

◎ 中电投河南南阳方城风电场应根据二期风电场接入系统审查意见，在二期风电场接入时完善并网线路主保护，解决110kV线路保护与电网侧所用线路保护不匹配的问题。

◎ 广东明阳等部分风电设备制造企业要尽快向有关企业开放风电机组主控、变频器保护定值权限，使风电场运行人员尽快掌握风电机组、变频器涉网保护定值设定工作。

◎ 国电龙源启东、慈溪长江、京能辉腾锡勒、中广核大梁、大唐(通辽)扎北风电场要加强风电场无功补偿装置管理，满足电网动态无功调节要求。

(二)加强电网建设和运行管理。电网企业要针对风电接入要求和大规模风电集中并网的运行特点，认真研究解决风电接入与运行中的突出问题，进一步加强配套电网建设，强化输变电设备、设施运行维护，提高电网运行水平，为风电正常接入和安全运行创造良好的外部环境。加强对风电接入方案和并网条件审查，指导督促风电场对已经接入但不满足并网技术条件的项目进行整改，确保电网安全稳定运行。

(三)加强风电机组并网检测管理。国家风电检测机构要加强风电检测能力建设，不断改进和创新检测手段，提高检测效率；要综合考虑各地区风电装机规模和后期规划等实际情况，加强风电机组并网检测技术的研究与交流，积极推进风电并网技术检测分中心的建立，尽快开展检测评估工作，并及时将通过检测的风电机组机型和检测报告报送电力监管机构备案。要试行新型风电机组挂网试运行制度，确保风电机组产品质量和可靠性。

(四)开展风电场并网安全性评价。有关单位要按照电监会《风力发电场并网安全条件及评价规范》要求，全面开展风电场并网安全性评价工作。将风电场通过并网安全性评价作为风电场取得发电企业许可证和并网运行的前置条件，新建、改建和扩建的风电场必须通过并网安全性评价。已投入运行的风电场应当定期进行并网安全性评价。评价机构要严格执行评价标准和程序，严格评价人员资格，确保评价效果；对于评价过程中标准不严、重形式、走过场，违反有关规定，造成严重后果的评价机构，电力监管机构将会同国家有关部门吊销其评价资质证书，取消风电并网安全性评价资格。

整改要求4 进一步完善风电场并网调度协议

◎ 电力调度机构与新建风电场签订并网调度协议时，要明确将风电场风电机组低电压穿越能力、有功和无功调节能力、风功率预测作为并网安全条件。

◎ 未通过并网安全性评价的风电场，电力调度机构不得与其签订并网调度协议。

◎ 已经签订并网调度协议，但是未明确上述并网安全条件的，双方要在2011年底前签订补充协议进行明确。

三加强风电项目规划建设管理，确保工程施工质量

(一)加强风电建设项目规划设计和前期管理。电网企业要做好风电场接入系统前期管理工作，对于大型风电基地项目，要提前开展风电场接入系统和送出工程的论证和规划，落实风电调度方案，不得以技术和其他理由拖延风电项目接入。接入系统设计评审时，要根据风电场接入电力系统技术规定要求，严格接入系统设计报告审核，明确提出有功调节、无功控制、低电压穿越及风电功率预测等技术要求，并认真落实各项安全措施，保证风电顺利接入。电力设计单位要加强风电场设计方案研究，认真开展风电场汇集系统、升压站等电气系统典型设计，不断改进和优化设计方案，切实提高风电场本质安全水平。

整改要求5 加强风电建设项目规划设计和前期管理

◎ 西北水电勘测设计研究院、张家口先行电力设计有限公司等设计单位要认真吸取事故教训，综合考虑风电富集区气候特点、电网结构、继电保护技术要求、设备绝缘水平等诸多因素，合理确定风电场中性点接线方式，有针对性地进行设计改进，完善风电场设计方案，不断提高设计水平。

◎ 风电场设计单位要加强东南沿海地区风电场的微观选址工作，加强进行风力数据收集统计分析，综合考虑风电机组的安全性和发电效益，防范台风非常湍流造成风电机组倒塔断叶事故，提高风电机组抗强台风能力。

(二)加强风电建设施工安全管理。电力建设单位要认真贯彻《建设工程质量管理条例》、《建设工程安全生产管理条例》和《电力建设安全监督管理办法》(电监安全〔2007〕38 号)要求，全面落实安全生产管理责任，严格执行工程质量检查、检测、控制和验收制度，及时发现和消除基建过程中存在的安全隐患和质量缺陷；要制定合理工期，坚决杜绝抢工期、赶进度现象；要加强对参建各单位的监督检查和考核，保证工程建设质量。要按照相关规定，在项目批准开工前，将风电建设工程项目有关情况向电力监管机构备案。项目施工单位要对施工现场的安全负责，主要负责人、安全管理人员及起重、高空作业等特种作业人员应按国家有关规定接受安全培训并持证上岗；要严格执行电监会《承装(修、试)电力设施许可证管理办法》和《进网作业电工证管理办法》规定，不得无资质或超越资质施工。监理单位要严格履行监理职责，协助建设单位加强工程项目施工安全和质量管理，对于隐蔽工程要列入旁站监理并严格执行。

整改要求6 加强风电建设施工安全管理

◎ 中电投东北新能源发展有限公司、中国风电集团有限公司、神华国华能源投资公司要切实吸取大规模风电机组脱网事件教训，加强对所属风电场的监督检查，严把项目建设质量控制和验收关口。

◎ 甘肃酒泉干西第二风电场、河北张北风电中宝风电场、内蒙古煤窑山和亿合公风电场等单位要针对本次安全大检查发现的问题，举一反三，继续深入开展隐患排查治理工作，特别要针对电缆终端、接地系统等可能存在缺陷的重点部位，全面排查消除安全隐患。

第五部分监管建议

针对上述影响风电安全、科学发展的诸多问题，建议进一步完善责权分明的政府监督管理体系，建立促进风电可持续发展的协调机制，从能源规划、政策法规、标准体系等方面多措并举，统筹风电规划开发、装备制造、监督管理等方面工作，确保风电产业安全健康快速发展。

一在国家能源规划框架内，统筹考虑风能资源、电源布局、输电网建设和市场消纳，促进风电安全健康发展

(一)统筹风电与输电网建设规划。将风电发展与电网规划建设进行综合平衡和衔接。加强风能资源富集区电网建设，改善电网结构，适应风电大规模发展要求。加强省间、区域间电网联络线建设，增强电网输送能力和接纳风电能力。规划建设外送通道，提高“三北”地区风电外送规模。

(二)统筹风电与调峰调频电源建设规划。根据我国能源发展总体规划，统筹风电与调峰调频电源的协调发展，加快抽水蓄能电站、燃气电站、水电站等灵活调节电源建设，鼓励火电参与深度调峰，制定可再生能源与调峰电源捆绑核准有关政策，促进风电、火电、水电的协调发展，满足大规模风电并网运行的需要。

(三)统筹区域经济发展与风电发展规划。根据风能资源分布和地方经济发展需要，制定科学有序的风电发展规划。根据经济发展及负荷分布不均衡的情况，统筹考虑风电富集地区与载能产业的配套布局，引导载能产业就近消纳风电，解决风电集中开发地区风电消纳难和远距离输送不经济问题。

(四)拓展风电就地消纳途径。坚持风电分散式开发和集中开发相结合，鼓励有条件地区分散式风电的开发利用，加强配电网规划建设，提高风电就地消纳能力。加强风电富集地区需求侧管理，改善系统负荷特性，制定鼓励政策，利用智能电网技术，促进风电消纳。

(五)建立风能资源开发和电网前期规划的信息沟通机制。及时沟通风能资源开发和电网规划情况，适时开展风电规划效果评估，保证风电规划与建设各方面工作的协调推进。根据国家有关部门的风电规划和前期工作进度，结合输电规划，适度提前安排配套电网工程前期工作，力争与风电同步规划、同步建设投产。

二健全国家法规标准体系，完善社会接纳可再生能源政策，促进风电可持续发展

(一)建立风电标准规范体系。建立适合我国国情，覆盖风电机组研发制造、规划建设、安装施工、并网检测、运行管理全过程的风电国家标准规范体系，推动风电行业规范化、标准化发展。

(二)完善促进风电发展的相关政策。研究制定与《可再生能源法》相配套的行政法规及政策，完善风电全额保障性收购工作机制，制定调峰调频电源的电价补贴政策，合理确定风电接入系统工程造价的补偿标准。研究制定分散式风电上网电价、电源侧峰谷电价、用户侧可中断负荷电价的政策，促进风电消纳。研究制定持续稳定的风电电价补贴政策，提高电价补贴的时效性。研究绿色能源证书制度和认购可再生能源消费政策，鼓励社会积极参与对风电等可再生能源的开发消纳。

三加强关键技术研究，完善风电设备制造产业政策，全面提升风电设备制造水平

(一)规范风电设备制造产业发展。完善风电设备制造的相关产业政策，促使风电设备制造产业发展与风电开发相适应，避免行业非理性竞争。建立严格的设备制造标准和认证体系，制定风电机组定型系列化名录、配件标准名录，引导新机型规范有序研发。

(二)加强风电设备关键技术研究。组织开展风电设备关键技术研究，加大对风电科技创新与核心技术研发的投入，部署一批风电设备制造领域的重大、重点项目，提高风电整机开发设计能力，全面掌握整机设计关键技术，提高风电机组运行的可靠性和稳定性。