风电并网条件下供电系统安全管理探究

张琦

福建大唐国际新能源有限公司

风电并网条件下供电系统安全管理探究

张琦

福建大唐国际新能源有限公司

随着全球“可持续发展”和“环境保护”的政策深度推进，可续持的清洁能源开发和利用占比越来越大，形成了新形势下的能源结构形式。目前，由于风能的特殊性，风力发电机组的并网运行给电力系统带来了一定的安全隐患。本文就风电在并网条件下可能带了一系列安全问题做出分析与讨论，给出建议的解决措施，希望能够为相关企业提供参考。

风电并网；安全管理

1 引言

风电的不稳定性随着风能的开发在电网中暴露的问题显得日益突出，已经成为风能持续开发利用的首要解决任务。虽然我国电网的规模越结越大，但是在地区上存在不均衡问题，风电所占比重较大，给地区的电力系统影响非常大，甚至拖累其他方式的发电方式，安全隐患极其重大，因此，研究解决风电并网的安全问题十分必要，也是风能持续开发利用需要攻克的重要关口。

2 风电并网条件下供电系统安全管理现状

电力网络的运行本身处在一个暂态稳定的过程中，通过可靠的科学技术手段达到稳定安全的可靠控制。但是随着能源结构的改变，多种方式的电能都并入电网中，形成了复杂的因素和干扰，所需解决的边界问题也越来越多，兼顾越来越多，任何一个微小的干扰可能引起的波动很大，造成系统的动荡，一旦超过控制系统的可调范围，将产生不可预知的后果。

据统计，近年来，发生的多起大规模停电事故大部分均是由于电网能源结构不合理造成的，特别是风电，在我国边疆地区，风能的储量较大，占电网的比重较多，易形成弱电链接，已发生和未发生的停电事故概率较大。所以说，目前我国风电并网的电力系统安全管理还处在初级阶段，具有不稳定的特点。安全状况还需进一步加强与解决。

3 风电并网条件下供电系统安全管理存在的问题

目前，风电并网的安全管理存在的问题主要体现在以下几个方面：首先，风机自身的缺陷。我国风电的风机主要采用DFIG双馈风电机组，该机组能够承受的电压波动范围较窄，恢复电压的功能较弱，一旦电网发生故障，风机由于不能承受压降，在自身保护的前提下，会自动脱离电网，造成电网电压的进一步下降，加重了电力事故甚至影响整个电力系统。其次，风电并网的管理存在不足。企业总是利益当先，对相关配套的安全评估与管理不加重视，不投入资金解决，埋下安全隐患。据了解，目前风电的功率预测系统、无功补偿装置等均不完善或没有设置。另外，对电力设备的相关预警机制不健全也是导致停电事故发生的另一重要因素。

4 风电并网条件下供电系统安全管理措施

针对风电并网条件下供电系统的安全隐患以及防止大面积停电事故的发生，制定的安全管理措施可以从以下几个方面着手：

（1）运行管理方面

从保证电网稳定、经济运行的角度看，必须采取措施加强35kV以下层面及低压配电网的无功补偿力度，尽可能做到无功负荷的就地平衡，从而减轻主网的无功配置压力，同时有效降低由于无功传输带来的线损。力促所有上网电厂加大发电机无功电力调整深度，严格按照无功出力或电压曲线控制电厂母线电压，保证主网电压质量；调度系统要充分发挥现有设备的最大调压能力，严格按照电压曲线调整电压，合理安排运行方式，避免主变向电网反送无功，以及一次侧功率运行在临界点。

（2）设备管理方面

加强无功补偿设备管理，提高电网并联电容器投运率。完善无功补偿设备台帐，相关部门应及时补充无功补偿装置的备品备件，提高无功补偿设备的可用率。加强配网内分散补偿的低压无功补偿装置管理，及早修复那些长期失修故障损坏的电容器使其发挥应有的作用，同时对那些因负荷小投入电容器后出现母线过补、电压越限严重和因单组容量过大造成投运率低的电容器逐步实现切改，使其容量与负荷配置合理。合理配置变电站电容器单组容量，防止负荷低谷时电容器无法投入或强行投入时向系统反送无功。系统内运行人员加强中枢点电压监视，从末端使用投切无功补偿装置调压，从首端优先考虑采用分头调压，优化调节方式，综合进行调压。

（3）技术监督方面

加强电能质量技术监督管理工作，进一步完善各种设备技术档案，在生产过程进行技术监督。加强电压无功专业管理水平及培训工作。针对无功电压管理工作重视不够的情况，组织调度人员和变电运行人员要进行无功电压知识培训，强化无功平衡与电压调整工作，使各级运行人员从思想意识上得到认可。针对冬、夏两季开展电网潮流计算以及全区无功平衡分析，分析掌握无功潮流分布情况和电压水平，提前做好电压调整方案，保证系统无功就地补偿，减少无功穿越。电网调度值班人员和现场值班员在调整无功电压时，应充分考虑电网运行接线形式、主变压器与电容器的协调配合，电容器全容量与半容量的切换，必要时应考虑改变电网的运行方式。

（4）指标管理方面

加强电压监测管理工作，对电压监测点进行普查，核对监测点设置数量是否符合国家电网公司要求，电压监测仪运行是否完好等情况，提高电压监测数据的准确性。加强指标分析管理，认真分析各类电压监测数据，各变电站能保证及时、准确地上报有关数据，杜绝隐瞒、修正和造假等不利安全生产的行为发生，从单纯电压统计管理转变为电压分析管理。

5 结语

风电并网在以后的发展中将会越来越多，通过科学技术手段、严格安全管理是解决风电安全并网势在必行。提高意识、针对薄弱环节加强监管、提前分析预警是今后在工作中需要逐步完善与解决的。相信以科学的严谨态度、先进的技术策略能够很好的解决风电的并网问题，进一步促进我国的能源结构转型，实现“可持续发展”的终极目标。

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