低電壓穿越技術圓桌論壇在北京召開

 　　戴慧珠：諸位下午好，很高興有機會參加這個會議，施鵬飛先生已經講的很透徹了，我做一些補充。
　　我介紹四個方面的內容。第一主要是中國的發電情況是很快的。第二是介紹一下風電安全事件舉例。第三是風電并網運行反錯要點。第四是低電壓穿越能力測試。
　　低電壓穿越不光是一個技術問題，而是一個綜合問題。這是我國的電網是什么結構有關系。大家知道我們國家有國家電網公司，南方電網公司，內蒙古電網公司。但是分布是這樣，南方電網公司現在是比較小的份額，國家電網和內蒙古電網占到了90%，國家電網公司加上內蒙電網公司的情況來分析一下我國風電并網的情況。因為內蒙電網公司要把運行情況報給國網公司，所以國網的數據是包括內蒙公司的。
　　“十一五”實踐，這個范圍里面年均增長是106%，到2010年底，這個范圍的并網容量是2800萬千瓦，全國是3100萬千瓦，所以占是絕對的多數，增長速度是很快的。去年的1—9月，國網累計新增風電裝機容量是 1037萬千瓦，每月平均增長115萬千瓦，4.1%的增速。到了9月底，國網的并網是3863萬千瓦，到年底是4200萬千瓦。現在主要是集中在華北、東北、西北地區。這三個地區占了我們研究范圍的90%以上，所以中國風電發展的特點就是集中。2010年的時候，我們每天裝機24臺，1371萬千瓦。到去年的前六個月，每天裝機34臺，895萬千瓦。但是這個速度到了9月份有所減慢，每天裝機8臺，比前面半年少了不少。可是機組的容量都比較大。中國現在單機容量都是超過1兆瓦。從去年1—9月，我們的累計發電量是4800萬千瓦，同比增長55%。但是運行小時數比2010年稍有降低，同比降低了129小時。這個對比是2010年，2010年這幾個地區的發電小時數平均是2095小時，所以2011年統計下來比這個小一些。
　　以前我們都是做仿真、做分析風電波動怎么樣。從去年開始我們有了大量的數據，這里的數據都是來自電網公司，都是實際的供電數據。2011年1—9月，我們發電最高峰是1619萬千瓦，最低是345萬千瓦。所以波動還是相當大的。風電在網上的波動，用了1—6月的數據。在我們研究的范圍內，5分鐘內的波動值是377千瓦，15分鐘是386千瓦，一小時將近400萬千瓦。華北、東北、西北這三個區域電網公司他們最大的日波動也是480萬千瓦、317萬千瓦、640萬千瓦。華北、東北、五分鐘內的波動都超過100萬千瓦，這個波動值就是對電網的挑戰，因為我們中國的電源機構是一個以煤炭為主的國家，80%以上的電量是煤電，而且北方地區的冬季供暖時期發電量和供熱量是有緊密關系的。因此我們想降低熱點的發電量，還要看是不是會影響供熱。因此風電波動是對電網接納來說有直接影響。
　　由于我們風電分布面越來越廣，所以我們現在研究風電的同時率，就是在某個區域或者是全國裝了那么多機，在調度能看到多少電力。因為這個電力才是我們的調度，我們的電網專家真正面對的。藍色的是這些地區包括研究范圍當中總的出力。紅色的是同時率，同時率的定義就是一個地區發電最大的功率數除以額定功率。所以最大的同時率峰值在什么時間呢？2011年9月27日，同時履是1233萬千瓦。有的地方高，高的像江蘇88.89%。低的很低，只有31%。因為同時率是反映這個地區風電分布，當然也反映了設備的優劣和可靠性，如果這個地區只有一個風電場，同時率就是100%。所以這個地方裝的風電越少同時率越高。裝的風電越多，同時率就會降低。所以從國家電網公司來看，9月份的同時率還是比較低的。裝了四千萬千瓦的風電，在網上看到多少電力呢？1200萬多一點。所以這樣的電力就是電力專家要調度、消納的。所以我們也把同時率畫成曲線，從這個曲線大家可以看到，橫坐標是風電電力和裝機比值，我們在20%這個地方劃一個垂直線，交點僅僅是20%。黃線稍微高一些。縱坐標比較高的地方都是對應著發電功率很小的地方，所以風電的設備利用率是比較低的。可能只有70%的時間發電電力都在額定電力的30%及其以下。
　　我們中國現在在網上的風電電力比例很大，吉林這個地方在最大負荷時候，風電占了25.69%。最小負荷占了50%。所以在深夜的時候，當我們的電力用的很低的時候，50%的電力來自風電。所以風電要下去的話，就要趕緊找別的電源補上，這是一個最大的挑戰。這個數值還是接近世界風電調度的最高水平。因為我們有的時候講裝機，有的時候講電力，有的時候講平均電力，但是有挑戰的都是極限狀態的電力，像最小負荷的電力就是最有挑戰的。所以我們一般做可研都不做這種典型。但是作為電力的業務人員，你要面對和處理的恰恰是這種最嚴峻情況的電力。如果最嚴峻情況過不去怎么辦就是棄風。這是我們搞風電的人最不愿意看到的事情。
　　現在籠統的來說，風電和電力系統之間的關系和所有的電源一樣，我們都說四個方面，調峰調頻、無功調壓、穩定性、電源質量。去年中國的限電有相當一部分是傳輸引起的。我們所說的低電壓穿越是在穩定性里面。
　　最早的一次比較大面積的風電低電壓穿越是08年的4月9日，一條沒有風電的66KV線路發生短路，使20多萬風電機組跳閘。故障時間是在5：07分，跳閘以后剛才這個地方的電壓是247千伏，風電一跳馬上到了251千伏。我們這個地方有一個常山常規電廠，通過控制，把這個地方電壓從251千伏拉到237千伏。原來是風電向系統供電，發生故障以后是系統向風電供電。說來說去，風電機組為什么跳呢？是因為系統出故障。系統不出故障就沒有問題了。大家知道電力系統的設計是有標準的，因為電力是一個老行業。一個系統永遠不發生故障是不可能的，究竟能發生多少故障國際上是有標準的。電壓等級越高考慮的就更加周到。去年1月13日吉林也是風電大規模脫網，一般這個地區脫網了一次，大家心里就有經驗了，再脫網就沉得住氣了。實際上這次脫網把全省的風電機組38%都跳了，吉林省是一個風電大省。但是全國沒有引起很大的重視，因為以前跳過。大家比較重視的是今年2月24日甘肅第一次大規模風電脫網，這個就是甘肅酒泉千萬千瓦基地的第一期項目。這個脫網一般都是在風比較大的時候，因為風大了發電功率就大了，引起的問題就多。這個是凌晨0：34分，脫網不是線路故障，是電纜頭爆炸。一共甩掉了80多瓦負荷，但是沒有引起大規模的拉閘，就是因為當地的調度，動員了別的電力，把這個缺口補上了。所以頻率的下降只有0.15赫茲。這個故障的過程，這個地方是電纜頭單項接地，并不是因為單項接地出事故，11秒就發展成三項，電纜頭就爆炸了。我們的電力系統保障是很完善的，60毫秒就讓你退出運行。本來說低電壓在這個地方是剛剛開始，你跳了以后電壓有一個恢復的過程。在這個低電壓的過程里面跳了274臺機組，我們的風電場都有無功補償裝置。電壓一降低，由于機組脫網送出去的電力就減少了，消耗的無功就減少，所以無功補償裝置從原來的發無功變成吃無功，可是我們的裝置因為各方面的原因繼續發，因此電壓又升高了，跳的比低電壓還多。本來它是一個控制裝置，結果幫了倒忙。有24臺機報停運。這個就是2月24日的過程。我是3月3日到的蘭州，因為電監會在甘肅舉行了事故分析會。這個電纜頭當時還解剖了，電纜頭的質量為什么不合格？各方面的人都到了。這個事件在國內影響很大。今年風電引起的注意一方面是由于大發展。第二是由于去年出了比較多的事故，各方面都介入調查。