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   在日前國家發(fā)改委下發(fā)的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整指導目錄(2011年版)》中，與2005年版目錄相比，“十一五”期間無限風光的風電被低調(diào)處理。

　　2.5兆瓦以下風機不再受政策鼓勵

　　在指導目錄鼓勵類新增的新能源門類中，涉及了太陽能、風能、生物質(zhì)能、海洋能與潮汐能等多方面的內(nèi)容，而透過對比不難發(fā)現(xiàn)，該門類中對太陽能與生物質(zhì)能所著的筆墨要遠遠高于風能。

　　在10個子項中，提及生物質(zhì)能的有5項，提及太陽能的有4項，提及海洋能與地熱能的有1項，而風電僅在“風電與光伏發(fā)電互補系統(tǒng)技術開發(fā)與應用”這一子項中被一帶而過，其背后透露出的政策含義引人深思。

　　業(yè)內(nèi)人士認為，風電在裝機規(guī)模、政策扶持和技術發(fā)展等多方面都遠超其他新能源形式，在目前并網(wǎng)與淘汰落后機組等問題尚未解決的情況下，政策更多地對發(fā)展相對滯后的太陽能與生物質(zhì)能更多傾斜，也在情理之中。

　　指導目錄中還提到部分行業(yè)產(chǎn)能過剩矛盾突出，其中惟一涉及新能源的就是風電。

　　國家發(fā)改委在對指導目錄的解讀中表示：“諸如風電等部分新興能源產(chǎn)業(yè)投資過熱，主要原因是在國家嚴格調(diào)控‘兩高一資’等行業(yè)固定資產(chǎn)投資的形勢下，資金大量涌入以新興產(chǎn)業(yè)為主的裝備制造業(yè)所致。如不及時加以調(diào)控，不僅將使企業(yè)陷入生產(chǎn)經(jīng)營困難，還將影響產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新和結(jié)構調(diào)整的步伐。”

　　去年，工信部曾下發(fā)《風電設備制造行業(yè)準入標準》(征求意見稿)。在該文件中，首次提到新建風機制造企業(yè)必須具備生產(chǎn)單機容量2.5兆瓦及以上機組的能力，而在此次國家發(fā)改委下發(fā)的指導目錄第十四條機械門類中，首次明確提出鼓勵2.5兆瓦以上風電設備整機及2.0兆瓦以上風電設備控制系統(tǒng)、變流器等關鍵零部件。

　　業(yè)內(nèi)人士認為，這意味著國家在風電產(chǎn)業(yè)政策上的調(diào)整已經(jīng)通過該指導目錄落到實處，未來不符合政策的風電整機或零配件制造企業(yè)，將不會再受政策鼓勵。

　　日前，中國電監(jiān)會通報了酒泉風電機組大規(guī)模脫網(wǎng)等幾起風電事故，其主要原因就是相關并網(wǎng)風機不具備低電壓穿越能力。除了對單機容量設限外，該政策言外之意還要進一步淘汰落后的風電機組。這將利好已經(jīng)在行業(yè)內(nèi)形成龍頭地位的相關上市公司，如華銳風電[27.75 -0.93% 股吧]和金風科技[14.57 -2.80% 股吧]。

　　風電機組頻發(fā)大規(guī)模脫網(wǎng)事故

　　據(jù)國家電網(wǎng)近日通報，近期甘肅酒泉等風電場相繼發(fā)生了3起大規(guī)模風電機組脫網(wǎng)事故。

　　2011年2月24日，甘肅中電酒泉風力發(fā)電有限公司橋西第一風電場35B開關間隔C相電纜頭故障絕緣擊穿，造成三相短路，導致包括橋西第一風電場在內(nèi)的10座風電場中274臺風電機組因不具備低電壓穿越能力，在系統(tǒng)電壓跌落時脫網(wǎng)。大量風電機組脫網(wǎng)后，因風電場無功補償裝置電容器組不具備自動投切功能，系統(tǒng)無功過剩，電壓迅速升高，引起6座風電場中300臺風電機組因電壓保護動作脫網(wǎng)。此外，事故過程中還有24臺風電機組因頻率越限保護動作脫網(wǎng)。這次事故脫網(wǎng)風電機組達到598臺，損失出力840.43MW，占事故前酒泉地區(qū)風電出力的54.4%，造成西北電網(wǎng)主網(wǎng)頻率由事故前的50.034Hz降至最低49.854Hz。

　　2011年4月17日，甘肅瓜州協(xié)合風力發(fā)電有限公司干河口西第二風電場35C2 -09箱變高壓側(cè)電纜頭擊穿、35D2 -10箱變電纜三相連接處擊穿，35C2、35D2兩條饋線跳閘，切除25臺風電機組。隨后，35kV配電室35D母線PT柜著火，3502開關跳閘，切除97臺風電機組。事故同時造成其他12座風電場中536臺風電機組因不具備低電壓穿越能力，在系統(tǒng)電壓跌落時脫網(wǎng)。大量風電機組脫網(wǎng)后，因部分風電場無功補償裝置電容器組不具備自動投切功能，系統(tǒng)無功過剩，電壓迅速升高，引起2座風電場中44臺風電機組因電壓保護動作脫網(wǎng)。脫網(wǎng)風電機組達到702臺，損失出力1006.223MW，占事故前酒泉地區(qū)風電出力的54.17%，造成西北電網(wǎng)主網(wǎng)頻率由事故前的50.036Hz降至最低49.815Hz。

　　2011年4月17日，河北張家口國華[0.14 -0.71%]佳鑫風電場8號風機箱式變壓器35千伏送出架空線B相引線松脫，與35千伏主干架空線路C相搭接，B、C相間短路，造成匯集至220千伏義緣變電站的4座風電場 334 臺風電機組，因不具備低電壓穿越能力，在系統(tǒng)電壓跌落時脫網(wǎng)。大量風電機組脫網(wǎng)后，因部分風電場無功補償裝置電容器組不具備自動投切功能，系統(tǒng)無功過剩，電壓迅速升高，引起接入察北站的5座風電場295臺風電機組因電壓保護動作脫網(wǎng)。脫網(wǎng)風電機組達到644臺，損失風電出力854MW，占事故前張家口地區(qū)風電出力的48.5 %，造成華北電網(wǎng)主網(wǎng)頻率由事故前的50.05 Hz降至最低49.95 Hz。

　　國家電網(wǎng)分析認為，3起風電機組大規(guī)模脫網(wǎng)事故，暴露出當前風電發(fā)展過程中存在四大安全問題。

　　一是在設備制造方面，已投運風電機組多數(shù)不具備低電壓穿越能力，不滿足接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定，在電網(wǎng)出現(xiàn)故障導致系統(tǒng)電壓降低時容易脫網(wǎng)。

　　二是風電場建設施工質(zhì)量問題較多，部分項目業(yè)主工程質(zhì)量管理不嚴，工程質(zhì)量檢查、檢測、控制和驗收制度執(zhí)行不到位；一些施工單位施工質(zhì)量管理以及監(jiān)理單位對工程施工質(zhì)量的監(jiān)督管理不到位。

　　三是在風電場接入方面，大規(guī)模風電場接入電網(wǎng)整體安全性研究亟需加強，部分基層電網(wǎng)企業(yè)對風電場接入管理不嚴，投運風電機組未執(zhí)行并網(wǎng)協(xié)議規(guī)定的低電壓穿越能力承諾，并網(wǎng)風電場未通過并網(wǎng)安全性評價接入電網(wǎng)運行。

　　四是在風電場運行方面，一些風電場運行管理存在薄弱環(huán)節(jié)，安全管理制度不健全，現(xiàn)場運行規(guī)程不完善，對二次系統(tǒng)和無功補償裝置重視不夠，無功管理和二次系統(tǒng)管理嗎，沒有達到電網(wǎng)安全要求；電力調(diào)度機構對風電場二次系統(tǒng)和無功補償裝置監(jiān)督管理不力，沒有核查風電場保護定值(電壓、頻率保護)，沒有有效監(jiān)督管理風電場無功補償裝置配置和參數(shù)整定。

　　“十二五”期間，我國風電將繼續(xù)保持快速發(fā)展,風電機組對電力系統(tǒng)安全運行的影響很大。為此，中國電監(jiān)會印發(fā)了《關于切實加強風電場安全管理 有效遏制大規(guī)模風電機組脫網(wǎng)事故頻發(fā)的通知》，要求做好以下幾個方面工作。

　　一是風電場運行管理單位要全面落實企業(yè)安全生產(chǎn)主體責任，建立健全安全生產(chǎn)規(guī)章制度，強化作業(yè)人員安全教育培訓，加強設備設施的運行維護，認真開展電氣設備及其連接部件隱患排查治理。

　　二是并網(wǎng)運行風電場應滿足接入電力系統(tǒng)的技術規(guī)定，風電機組必須具備低電壓穿越能力，不具備低電壓穿越能力的，要盡快制定切實可行的低電壓穿越能力改造計劃。

　　三是并網(wǎng)運行風電場無功容量配置和有關參數(shù)，整體應滿足系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)需要，配置的無功補償裝置要切實做到運行可靠。

　　四是電力調(diào)度機構要加強風電場二次系統(tǒng)監(jiān)督管理，開展涉網(wǎng)保護定值(電壓、頻率保護)的核查和備案工作，指導風電場按電網(wǎng)要求進行涉網(wǎng)保護定值整定。

　　五是風電場建設單位要加強工程質(zhì)量過程管理，嚴格落實工程質(zhì)量檢查、檢測、控制和驗收制度，確保工程建設質(zhì)量。監(jiān)理單位要加強工程質(zhì)量監(jiān)理，對于隱蔽工程要列入旁站監(jiān)理并嚴格執(zhí)行。

　　六是電力監(jiān)管機構要加強對風電場的監(jiān)督管理，督促風電場積極整改缺陷和隱患，加快風電場并網(wǎng)安全性評價工作進展，確保電網(wǎng)運行安全。

　　風電并網(wǎng)技術：無功電壓控制是發(fā)展方向

　　風力發(fā)電作為目前世界上可再生能源開發(fā)利用中技術最成熟、最具規(guī)模開發(fā)和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一，由于其在減輕環(huán)境污染、調(diào)整能源結(jié)構、解決偏遠地區(qū)居民用電問題等方面的突出作用，越來越受到世界各國的重視并得到了廣泛的開發(fā)和利用。

　　根據(jù)我國風電發(fā)展規(guī)劃，我國將在甘肅、內(nèi)蒙古、新疆、河北、山東、吉林和江蘇建立8個千萬千瓦級風電基地，預計到2015年要建成5808萬千瓦，2020年要建成9017萬千瓦，占全國風電裝機總?cè)萘康?8%。

　　由于我國陸上風能資源主要集中于“三北”地區(qū)，因此對于位于電網(wǎng)末端的風電基地，除了具有常規(guī)風力發(fā)電的共性問題以外，還存在許多特殊的個性問題，包括系統(tǒng)穩(wěn)定、輸送能力、調(diào)頻調(diào)峰和電量消納等，其中無功電壓問題是風電場并網(wǎng)運行關注的主要問題之一，需要采取措施對風電場無功電壓進行有效調(diào)節(jié)。

　　國內(nèi)即將出臺的風電并網(wǎng)新國標中，不僅要求風電機組具有無功電壓調(diào)節(jié)能力，也要求具備低電壓穿越能力。新國標的頒布將促進風電相關產(chǎn)業(yè)技術向更加電網(wǎng)友好型方向發(fā)展，實現(xiàn)對風電更大規(guī)模的平穩(wěn)消納。

　　早期的風電機組主要采用異步發(fā)電機，它們不具備維持和調(diào)節(jié)機端電壓水平的能力，在運行時還要從系統(tǒng)吸收無功功率。相應地，風電場需要裝設固定裝置進行補償，隨著電力電子技術的發(fā)展，出現(xiàn)了SVC和STATCOM等動態(tài)無功技術，風電場就采取固定電容+動態(tài)無功補償裝置的方式對無功進行控制。

　　近年來，針對風電場的電壓穩(wěn)定而進行的無功補償問題，一直是電力企業(yè)和相關研究機構關心的熱點。在此背景下，國內(nèi)科研機構逐漸開展了對風電場無功控制技術的研究，包括風電機組無功控制技術、風電場無功補償裝置、FACTS裝置協(xié)調(diào)控制等方面。

　　隨著風電技術的發(fā)展，風電機組從原來的不具有無功控制能力發(fā)展到能夠輸出一定的無功。目前，雙饋式異步風力發(fā)電機組和永磁直驅(qū)風力發(fā)電機組是主流的機型。

　　雙饋式異步風力發(fā)電機組通過控制實現(xiàn)有功/無功的解耦，具備一定的動態(tài)調(diào)節(jié)無功輸出的能力；而永磁直驅(qū)風力發(fā)電機組由于通過全容量與電網(wǎng)連接，能夠靈活地對無功進行控制。這兩種風力發(fā)電機組都具備以恒電壓模式工作的能力，可以在一定程度上實現(xiàn)對無功和電壓的控制。

　　為適應不同場合的需要，適用風電場的無功補償裝置已發(fā)展出多種類型，它們的所需成本不盡相同，對電網(wǎng)電壓的暫態(tài)特性影響也不一樣。

　　一、并聯(lián)電容器。并聯(lián)電容補償可用斷路器連接至電力系統(tǒng)的某些節(jié)點上，并聯(lián)電容器只能向系統(tǒng)供給容性的無功功率，具有投資省，運行經(jīng)濟、結(jié)構簡單、維護方便、容量可任意選擇的特點。缺點一是因調(diào)節(jié)不平滑呈階梯性調(diào)節(jié)，在系統(tǒng)運行中無法實現(xiàn)最佳補償狀態(tài)二是投切響應慢，不宜頻繁操作，因而不能進行無功負荷的快速跟蹤補償。三是由于開關投切電容器是分級補償，不可避免出現(xiàn)過補償和欠補償狀態(tài)。四是電壓下降時急劇下降，不利于電壓穩(wěn)定。

　　二、有載調(diào)壓變壓器。有載調(diào)壓變壓器(OLTC)不僅可以在有載情況下更改分接頭，而且調(diào)節(jié)范圍也較大，通?？捎蠻N±3×2.5%或UN±4×2.0%，既有7個至9個分接頭可供選擇。因而，有載調(diào)壓器OLTC是電力系統(tǒng)中重要的電壓調(diào)壓手段，但變壓器不能作為無功電源，相反消耗電網(wǎng)中的無功功率，屬于無功負荷之一。

　　變壓器分接頭(抽頭)的調(diào)整不但改變了變壓器各側(cè)的電壓狀況，同時也對變壓器各側(cè)的無功功率的分布產(chǎn)生影響。在某些情況下，OLTC按其升降邏輯改變分接頭時，非但沒有改善電壓條件，反而會使之更加惡化，甚至引起電壓崩潰。

　　三、靜止無功補償器。靜止無功補償器通常是由并聯(lián)電容器組(或濾波器)和一個可調(diào)節(jié)電感量的電感元件所組成，與并聯(lián)電容器的區(qū)別是能夠跟蹤電網(wǎng)或負荷的無功波動，進行無功的實時補償，從而維持電壓的穩(wěn)定。靜止補償器可以提高電壓穩(wěn)定極限值，裝設在系統(tǒng)中部節(jié)點上有很好的作用，在技術經(jīng)濟比較中往往成為優(yōu)選方案。

　　四、靜止同步補償器。其基本電路分為電壓型橋式電路、電流型橋式電路。由于運行效率的原因，迄今投入使用的大都采用電壓型橋式電路。具有5個優(yōu)點：調(diào)節(jié)速度快、運行范圍寬、調(diào)節(jié)范圍廣、元件容量小、諧波含量小。

　　隨著風電技術、電力電子技術和控制技術的發(fā)展，未來風電場無功控制技術將以“閉環(huán)”控制為主，通過風電機組、無功補償裝置以及電網(wǎng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化運行，實現(xiàn)對風電場無功的有效控制。

　　在產(chǎn)品應用方面，GE風能已經(jīng)研發(fā)出一種閉環(huán)風電場電壓控制，稱之為“動態(tài)無功控制”(WindVAR)。動態(tài)無功控制可以向電網(wǎng)提供無功并穩(wěn)定電壓。帶有動態(tài)無功控制的風機，電壓的控制和調(diào)節(jié)都是通過安裝于風機上的電力電子裝置來實現(xiàn)進行的。

　　歐洲相關電力公司和技術機構、美國風能協(xié)會(AWEA)等都制定了相關風力發(fā)電導則和IEEE-1547(分布式電源與電力系統(tǒng)接入標準)，包括了電壓穩(wěn)定控制/無功補償方面的內(nèi)容，要求確保風電場母線電壓穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，并保證電能質(zhì)量合格。