另一方面，與風(fēng)電呈爆發(fā)式增長(zhǎng)相對(duì)的是，風(fēng)電機(jī)組類型多，風(fēng)能資源歷史數(shù)據(jù)少，且開(kāi)發(fā)主要集中在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱、以欠靈活調(diào)節(jié)的煤電為主的“三北”地區(qū)，局部地區(qū)風(fēng)電出力受限和風(fēng)電機(jī)組大面積脫網(wǎng)事故時(shí)有發(fā)生，并網(wǎng)消納與安全運(yùn)行已成為中國(guó)風(fēng)電發(fā)展的主要瓶頸，突破風(fēng)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)是培育和發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的重大需求。
　　實(shí)現(xiàn)風(fēng)電可監(jiān)測(cè)、可調(diào)度、可控制
　　針對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行和有效消納面臨的巨大挑戰(zhàn)，國(guó)網(wǎng)公司投入研發(fā)人員百余人，投入研究經(jīng)費(fèi)近4億元。通過(guò)自主創(chuàng)新和協(xié)同攻關(guān)，采用“基礎(chǔ)研究、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)驗(yàn)證、應(yīng)用推廣”的技術(shù)路線，在風(fēng)電功率預(yù)測(cè)、優(yōu)化調(diào)度、試驗(yàn)檢測(cè)、并網(wǎng)仿真方面取得了技術(shù)突破，形成擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。
　　研發(fā)并投運(yùn)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電可監(jiān)測(cè)、可調(diào)度、可控制。
　　風(fēng)電功率預(yù)測(cè)是風(fēng)電納入調(diào)度運(yùn)行的基礎(chǔ)條件。中國(guó)風(fēng)電發(fā)展迅速，歷史數(shù)據(jù)少，風(fēng)電場(chǎng)地形復(fù)雜，氣候類型多樣；國(guó)外已有統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)方法需大量歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，基于微觀氣象學(xué)的物理方法僅適用于單一氣候類型的平坦地形風(fēng)電場(chǎng)，均無(wú)法全面滿足國(guó)內(nèi)風(fēng)電預(yù)測(cè)的要求。
　　通過(guò)深入研究風(fēng)電功率預(yù)測(cè)理論與方法，提出了基于計(jì)算流體力學(xué)的物理預(yù)測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)過(guò)程的動(dòng)態(tài)精細(xì)化模擬，解決了歷史數(shù)據(jù)少、地形復(fù)雜的風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)難題。提出了物理與統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的預(yù)測(cè)方法，提高了預(yù)測(cè)方法的氣候適應(yīng)性、預(yù)測(cè)精度和算法的普適性。根據(jù)這兩種預(yù)測(cè)方法，建立了多種預(yù)測(cè)模型，并給出了模型的選擇方法和原則，開(kāi)發(fā)了國(guó)內(nèi)首套具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)。
　　目前風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)已應(yīng)用于吉林、江蘇、甘肅和新疆等16個(gè)省(區(qū))，預(yù)測(cè)容量超過(guò)5000萬(wàn)千瓦，在預(yù)測(cè)精度上達(dá)到或超過(guò)國(guó)際先進(jìn)水平，且具有更強(qiáng)的普適性。通過(guò)預(yù)測(cè)將隨機(jī)性的風(fēng)電功率變?yōu)榭尚懦隽Γ娲Ｒ?guī)電源參與系統(tǒng)電力平衡，可提高電力系統(tǒng)風(fēng)電接納能力5%以上。
　　優(yōu)化調(diào)度計(jì)劃系統(tǒng)，確保風(fēng)電最大化消納
　　大規(guī)模風(fēng)電的消納是世界性難題，世界各國(guó)一直都在進(jìn)行艱苦努力和探索，不斷開(kāi)展核心技術(shù)攻關(guān)。中國(guó)風(fēng)電消納問(wèn)題尤為突出：一方面，風(fēng)資源集中、規(guī)模大，遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，就地消納能力有限；而國(guó)外風(fēng)電資源相對(duì)分散，80%以上風(fēng)電接入10千伏以下配電系統(tǒng)，能夠就地消納。另一方面，中國(guó)風(fēng)電集中的“三北”地區(qū)電源結(jié)構(gòu)單一，抽水蓄能、燃?xì)怆娬镜褥`活調(diào)節(jié)電源比重不足2%，特別是冬季供熱機(jī)組比重大，基本沒(méi)有調(diào)峰能力；而歐美等國(guó)快速跟蹤負(fù)荷的燃?xì)怆娬炯俺樗钅鼙戎卮?。風(fēng)電的波動(dòng)性和間歇性，需要電力系統(tǒng)有足夠的運(yùn)行靈活性。
　　本項(xiàng)目提出了時(shí)序遞進(jìn)的風(fēng)電運(yùn)行不確定區(qū)間調(diào)度方法，基于周風(fēng)電功率預(yù)測(cè)，將風(fēng)電納入開(kāi)機(jī)安排，滾動(dòng)優(yōu)化火電機(jī)組開(kāi)機(jī)，為風(fēng)電消納留出最大空間。在滿足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行約束下，實(shí)現(xiàn)了波動(dòng)性風(fēng)電在運(yùn)行區(qū)間內(nèi)最大化消納和系統(tǒng)運(yùn)行安全。根據(jù)該方法，研發(fā)了風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度計(jì)劃系統(tǒng)，解決了目前風(fēng)電出力不能科學(xué)納入電網(wǎng)調(diào)度計(jì)劃、火電運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性差、風(fēng)電利用率低的問(wèn)題。
　　風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度計(jì)劃系統(tǒng)已應(yīng)用于吉林、新疆、西北等多個(gè)電網(wǎng)，提高了風(fēng)電受限地區(qū)的風(fēng)電利用率10%以上，是風(fēng)電富集?。▍^(qū)）消納風(fēng)電至關(guān)重要的調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)。
　　建立一體化風(fēng)電并網(wǎng)仿真平臺(tái)
　　風(fēng)電并網(wǎng)仿真是通過(guò)建立風(fēng)電仿真模型和模擬風(fēng)電運(yùn)行過(guò)程，分析風(fēng)電與電網(wǎng)的相互影響，是風(fēng)電發(fā)展中需要首先突破的基礎(chǔ)問(wèn)題。
中國(guó)風(fēng)電機(jī)組型號(hào)多且特性差異大，建立普適性的通用模型十分困難；大規(guī)模時(shí)空不確定性風(fēng)電集中接入末端電網(wǎng)，原有仿真手段無(wú)法滿足風(fēng)電并網(wǎng)研究的需要。