大规模风电并网对电网的影响.ppt

大规模风电并网对电力系统稳定性的影响及应对措施
内蒙古电力培训中心 曹云
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第一部分 现代电网及其发展特点第二部分 世界上几起重大电压稳定性事故的分析第三部分 大规模风电并网对电网的主要影响特市电站三台机组退役，余下一台因励磁保护动作也退出运行。
（2）电压下跌到380KV， 在数分钟内多台发电 机停运，有9000MW负荷被丢失。
（3）上午11时50分，西部区域电压水平稳定在300KV，远方电压低180KV，地控中心下达切负荷命令后，系统电压最后逐渐得到恢复。
原因：分析报告中与瑞典类同，强调了负荷特性，有载调压变压器，发电机组励磁输出限制作用的影响，与瑞典事故相比有两点不同。
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（1）实现二次电压自动调控措施；自动投切电容器组；自动调控发电设备的无功输出。
（2）装设实时危险电压指示器。
（3）紧急情况下，自动闭锁有载调压变压器接头的自动调整机构，遥控远方切负荷。
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三、1987年7月23日，日本东京电力系统电压稳定性事故
事故起因：
（1）中午13时，负荷为38200MW，f，U均保持正常，随后，负荷以每分钟400MW速度增长，是过去同年2倍，调度中心投入了所可用的并联电容器组和增发了可能旋转备用无功功率，电压仍下降。
（2）中年13时10分负荷上涨到历史新记录，39300MW·U继续下降。西部地区500KV系统电压下降至370KV，中部地区电压下降390KV，，主干线传输网上及电压持续下降，而电流不断增加致使 地区，继保动作，造成两个500KV变电所和一个275KV变电所停运，负荷损失达到8168MW，有280万用户受事故影响。
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事故原因：持续高温使负荷不断上涨，以及大量空调设备在电压下降时反使电流增加的特性是造成这次事故的主要原因。
事故后：日本电力系统采取如下对策：
（1）使系统电压运行水平昼高一些。
（2）在负荷区增设新的发电设备。
（3）改造275KV网络，以减轻500KV负荷。
（4）加强与相邻系统的联系。
（5）与用户签订紧急时负荷的合同。
世界上十几次电网大规模发生解列故障，引起了世界电工学行业协会及各国电力系统及政府高度重视，并组织专家相关科研部门认真去研究，因电力系统电压失稳所造成的电网崩溃问题。
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根据研究，目标，主要提出稳定性研究内容：
1、系统模型
2、分析方法（采用数学手段）
一般采用局部潮流分布来分析动态稳定和暂太稳定，（线性方程、微分方程等手段）或利用分叉理论来分析非线性参数在系统中稳定性问题。或用模糊理论来分析。
3、电压失稳乃至崩溃机理探讨（物理本质及相关数学条件）。
4、电压稳定性安全指标计算。
5、提高系统电压稳定性措施。
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第三部分 大规模风电并网对电网的主要影响
一、风电的等效容量（调度）
1、建立风电数学模型的原则
首先把风电在电力系统稳定性数学模型分析中，作为一个元件来对待。无预测时把风电作为负的负荷（元件），作为负的负荷主要考虑以下三个方面的问题（1）风电的装机（2）风电的随机性（不可作为调峰）（3）系统留给风电的备用空间。有预测时可把风电作为电源（元件），也应考虑以下三个方面的问题：（1）风电的装机与预测误差的比例（利用统计学方法分析整个系统的可靠性在有风机和没有风机的发电系统的最小的必需常规发电能力。以荷兰为例，2000年
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1000MW风电发电能力可取代165~186MW常规发电容量。 （ 2）风电的随机性（3）系统留给风电的备用空间 （可作为调峰电源）。 我国目前对风电预测还处于可研阶段，还没有应用于电网调度中，据清华大学电工教研室专家研究课题中得出结论：目前风电预测误差在8%~15%之间，是负荷预测误差3~5倍。2、发电容量调配原则 作为电网调度，对电力系统发电容量分配，大型火电、核电、水电作为基本负荷，除了基本负荷之外，需要考虑备用调峰容量（抽水蓄能、部分火电）。针对风电无预测时，风电是不可靠，不能负担基荷的。如果有预测除去预测误差外，风电出力部分是可靠，可承担基荷。另外，还有新能源、太
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阳能等作为其它负荷来考虑。总之，电网对风电接纳能力（风电等效容量）主要考虑以下三方面问题：（1）电网结构①主接线方式②输电线电压等级③智能化程度（2）调度能力①自动化程度②业务水平（3）风电自身技术水平①风机主要元件②监控保护装置。综合考虑：电网接纳风电的平衡容量是不相同的。实际情况丹麦44%，德国18%，西班牙25%左右；我国东北电网14%左右，都没有发生电网崩溃事件。二、电能质量的影响（局部来看）