陜西省定邊縣位于陜北黃土低崗斜坡,當?shù)啬昶骄L速約為6.61米/秒,風資源條件較好。2011年,根據(jù)國家風電產(chǎn)業(yè)政策由集中式向集中式與分散式并舉發(fā)展調(diào)整,華能新能源股份有限公司在定邊縣投運了我國第一個分散式接入風電項目。
“華能分散式二期項目,選用了5臺遠景2兆瓦風機。 針對配電網(wǎng)與風機之間的互動特性,遠景能源通過軟件和硬件協(xié)同創(chuàng)新,提出并成功應(yīng)用了一整套的分布式技術(shù)解決方案,實現(xiàn)了分散式風場的安全穩(wěn)定和最大功率輸出,獲得了客戶的認可。”遠景能源分布式風電的負責人王曉鈺博士表示,由此遠景也成為行業(yè)中首家僅通過軟件技術(shù),不增加任何風場及風機硬件投入即成功實現(xiàn)分散式風電場接入配電網(wǎng)的企業(yè)。
分散式風電接入技術(shù)創(chuàng)新:
硬幣的兩面
根據(jù)國家能源局《關(guān)于印發(fā)分散式接入風電項目開發(fā)建設(shè)指導(dǎo)意見的通知》,分散式接入風電項目是指位于用電負荷中心附近,不以大規(guī)模遠距離輸送電力為目的,所產(chǎn)生的電力就近接入電網(wǎng),并就地消納的風電項目。
遠景分布式風電技術(shù)成功應(yīng)用于華能陜西定邊分散式風電場,當?shù)剡\行電網(wǎng)為榆林西部電網(wǎng),歸屬陜西省地方電力(集團)有限公司,最大運行負荷約35萬千瓦。分散式風電直接接入配電網(wǎng),最大的優(yōu)勢是基本上不限電,“有多少發(fā)多少”。但與集中式風電最大的區(qū)別在于,分散式的風電開發(fā)不僅受制于風資源的限制,也受制于當?shù)仉娋W(wǎng)條件。各地不同的電網(wǎng)條件、接入能力和接入距離是影響分散式風電接入的重要因素。
陜西定邊當?shù)胤稚⑹斤L機接入10千伏線路的供電半徑超過20公里,線路負荷較大,末端電壓下降非常嚴重,電能質(zhì)量較差。當?shù)仉娋W(wǎng)屬于農(nóng)網(wǎng),配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱,電壓等級低,電網(wǎng)阻性較強,風電及電網(wǎng)負荷波動對電壓影響很大,常規(guī)風機會因電壓問題被迫限電。此外,電網(wǎng)環(huán)境惡劣,電能質(zhì)量較差,接入風機要經(jīng)受住電壓三相不平衡等電能質(zhì)量問題的考驗。
華能定邊分散式風電項目相關(guān)負責人曾給記者打過這樣一個形象的比喻:我國農(nóng)網(wǎng)變電站的設(shè)備配置普遍較低,安穩(wěn)裝置、重合閘和保護配置相對低端,且農(nóng)網(wǎng)的走向是發(fā)散性的,因此更像是一個“懸臂梁”,當這條線上的負荷發(fā)生劇烈變動時,就會出現(xiàn)線路跳閘斷電現(xiàn)象,供電質(zhì)量較差。而分散式風電接入該負荷線路,注入了一個新的電源點,就地平衡負荷,通過風機接入技術(shù)的創(chuàng)新,變“懸臂梁”為“支撐梁”,穩(wěn)定了當?shù)氐碾娔苜|(zhì)量,提高了電網(wǎng)運行穩(wěn)定性。
王曉鈺說,陜西定邊風電場最初因配電網(wǎng)適應(yīng)問題限功率低至20%,遠景能源運用其智慧風場能量管理系統(tǒng)、智能風機控制技術(shù),大幅提高風機的配電網(wǎng)及弱電網(wǎng)適應(yīng)能力,通過半個月的調(diào)試使風場實現(xiàn)滿發(fā),順利通過500小時驗收。投運3個月期間,運行穩(wěn)定,電壓等電能質(zhì)量較好,并一直保持零故障,如今,在2015年上半年就達到等效滿發(fā)小時數(shù)近1200小時,一直保持領(lǐng)先,為客戶創(chuàng)造了真正的經(jīng)濟價值。