低电压穿越技术圆桌论坛在北京召开

 　　戴慧珠：诸位下午好，很高兴有机会参加这个会议，施鹏飞先生已经讲的很透彻了，我做一些补充。
　　我介绍四个方面的内容。第一主要是中国的发电情况是很快的。第二是介绍一下风电安全事件举例。第三是风电并网运行反错要点。第四是低电压穿越能力测试。
　　低电压穿越不光是一个技术问题，而是一个综合问题。这是我国的电网是什么结构有关系。大家知道我们国家有国家电网公司，南方电网公司，内蒙古电网公司。但是分布是这样，南方电网公司现在是比较小的份额，国家电网和内蒙古电网占到了90%，国家电网公司加上内蒙电网公司的情况来分析一下我国风电并网的情况。因为内蒙电网公司要把运行情况报给国网公司，所以国网的数据是包括内蒙公司的。
　　“十一五”实践，这个范围里面年均增长是106%，到2010年底，这个范围的并网容量是2800万千瓦，全国是3100万千瓦，所以占是绝对的多数，增长速度是很快的。去年的1—9月，国网累计新增风电装机容量是 1037万千瓦，每月平均增长115万千瓦，4.1%的增速。到了9月底，国网的并网是3863万千瓦，到年底是4200万千瓦。现在主要是集中在华北、东北、西北地区。这三个地区占了我们研究范围的90%以上，所以中国风电发展的特点就是集中。2010年的时候，我们每天装机24台，1371万千瓦。到去年的前六个月，每天装机34台，895万千瓦。但是这个速度到了9月份有所减慢，每天装机8台，比前面半年少了不少。可是机组的容量都比较大。中国现在单机容量都是超过1兆瓦。从去年1—9月，我们的累计发电量是4800万千瓦，同比增长55%。但是运行小时数比2010年稍有降低，同比降低了129小时。这个对比是2010年，2010年这几个地区的发电小时数平均是2095小时，所以2011年统计下来比这个小一些。
　　以前我们都是做仿真、做分析风电波动怎么样。从去年开始我们有了大量的数据，这里的数据都是来自电网公司，都是实际的供电数据。2011年1—9月，我们发电最高峰是1619万千瓦，最低是345万千瓦。所以波动还是相当大的。风电在网上的波动，用了1—6月的数据。在我们研究的范围内，5分钟内的波动值是377千瓦，15分钟是386千瓦，一小时将近400万千瓦。华北、东北、西北这三个区域电网公司他们最大的日波动也是480万千瓦、317万千瓦、640万千瓦。华北、东北、五分钟内的波动都超过100万千瓦，这个波动值就是对电网的挑战，因为我们中国的电源机构是一个以煤炭为主的国家，80%以上的电量是煤电，而且北方地区的冬季供暖时期发电量和供热量是有紧密关系的。因此我们想降低热点的发电量，还要看是不是会影响供热。因此风电波动是对电网接纳来说有直接影响。
　　由于我们风电分布面越来越广，所以我们现在研究风电的同时率，就是在某个区域或者是全国装了那么多机，在调度能看到多少电力。因为这个电力才是我们的调度，我们的电网专家真正面对的。蓝色的是这些地区包括研究范围当中总的出力。红色的是同时率，同时率的定义就是一个地区发电最大的功率数除以额定功率。所以最大的同时率峰值在什么时间呢？2011年9月27日，同时履是1233万千瓦。有的地方高，高的像江苏88.89%。低的很低，只有31%。因为同时率是反映这个地区风电分布，当然也反映了设备的优劣和可靠性，如果这个地区只有一个风电场，同时率就是100%。所以这个地方装的风电越少同时率越高。装的风电越多，同时率就会降低。所以从国家电网公司来看，9月份的同时率还是比较低的。装了四千万千瓦的风电，在网上看到多少电力呢？1200万多一点。所以这样的电力就是电力专家要调度、消纳的。所以我们也把同时率画成曲线，从这个曲线大家可以看到，横坐标是风电电力和装机比值，我们在20%这个地方划一个垂直线，交点仅仅是20%。黄线稍微高一些。纵坐标比较高的地方都是对应着发电功率很小的地方，所以风电的设备利用率是比较低的。可能只有70%的时间发电电力都在额定电力的30%及其以下。
　　我们中国现在在网上的风电电力比例很大，吉林这个地方在最大负荷时候，风电占了25.69%。最小负荷占了50%。所以在深夜的时候，当我们的电力用的很低的时候，50%的电力来自风电。所以风电要下去的话，就要赶紧找别的电源补上，这是一个最大的挑战。这个数值还是接近世界风电调度的最高水平。因为我们有的时候讲装机，有的时候讲电力，有的时候讲平均电力，但是有挑战的都是极限状态的电力，像最小负荷的电力就是最有挑战的。所以我们一般做可研都不做这种典型。但是作为电力的业务人员，你要面对和处理的恰恰是这种最严峻情况的电力。如果最严峻情况过不去怎么办就是弃风。这是我们搞风电的人最不愿意看到的事情。
　　现在笼统的来说，风电和电力系统之间的关系和所有的电源一样，我们都说四个方面，调峰调频、无功调压、稳定性、电源质量。去年中国的限电有相当一部分是传输引起的。我们所说的低电压穿越是在稳定性里面。
　　最早的一次比较大面积的风电低电压穿越是08年的4月9日，一条没有风电的66KV线路发生短路，使20多万风电机组跳闸。故障时间是在5：07分，跳闸以后刚才这个地方的电压是247千伏，风电一跳马上到了251千伏。我们这个地方有一个常山常规电厂，通过控制，把这个地方电压从251千伏拉到237千伏。原来是风电向系统供电，发生故障以后是系统向风电供电。说来说去，风电机组为什么跳呢？是因为系统出故障。系统不出故障就没有问题了。大家知道电力系统的设计是有标准的，因为电力是一个老行业。一个系统永远不发生故障是不可能的，究竟能发生多少故障国际上是有标准的。电压等级越高考虑的就更加周到。去年1月13日吉林也是风电大规模脱网，一般这个地区脱网了一次，大家心里就有经验了，再脱网就沉得住气了。实际上这次脱网把全省的风电机组38%都跳了，吉林省是一个风电大省。但是全国没有引起很大的重视，因为以前跳过。大家比较重视的是今年2月24日甘肃第一次大规模风电脱网，这个就是甘肃酒泉千万千瓦基地的第一期项目。这个脱网一般都是在风比较大的时候，因为风大了发电功率就大了，引起的问题就多。这个是凌晨0：34分，脱网不是线路故障，是电缆头爆炸。一共甩掉了80多瓦负荷，但是没有引起大规模的拉闸，就是因为当地的调度，动员了别的电力，把这个缺口补上了。所以频率的下降只有0.15赫兹。这个故障的过程，这个地方是电缆头单项接地，并不是因为单项接地出事故，11秒就发展成三项，电缆头就爆炸了。我们的电力系统保障是很完善的，60毫秒就让你退出运行。本来说低电压在这个地方是刚刚开始，你跳了以后电压有一个恢复的过程。在这个低电压的过程里面跳了274台机组，我们的风电场都有无功补偿装置。电压一降低，由于机组脱网送出去的电力就减少了，消耗的无功就减少，所以无功补偿装置从原来的发无功变成吃无功，可是我们的装置因为各方面的原因继续发，因此电压又升高了，跳的比低电压还多。本来它是一个控制装置，结果帮了倒忙。有24台机报停运。这个就是2月24日的过程。我是3月3日到的兰州，因为电监会在甘肃举行了事故分析会。这个电缆头当时还解剖了，电缆头的质量为什么不合格？各方面的人都到了。这个事件在国内影响很大。今年风电引起的注意一方面是由于大发展。第二是由于去年出了比较多的事故，各方面都介入调查。