“接納難”，似乎已經(jīng)成為近年來(lái)人們對(duì)風(fēng)電的一貫印象。而當(dāng)人們數(shù)次將此歸罪為整體規(guī)劃做得不好，電網(wǎng)規(guī)劃與風(fēng)電建設(shè)規(guī)劃不協(xié)調(diào)等因素時(shí)，其實(shí)對(duì)當(dāng)前的接納難現(xiàn)狀并沒(méi)有什么改善。

當(dāng)現(xiàn)狀已經(jīng)如此，如何解決已經(jīng)出現(xiàn)的問(wèn)題？如何最大限度地接納更多的風(fēng)電？才是最具現(xiàn)實(shí)意義的課題。對(duì)于這一課題，作為風(fēng)電集中地之一，東北電網(wǎng)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“東北電網(wǎng)”）已經(jīng)研究了多年。

“2010年?yáng)|北電網(wǎng)接納的風(fēng)電同比2009年增加74.85%。2011年，東北電網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)容量同比增加42.75%，占國(guó)家電網(wǎng)公司運(yùn)營(yíng)區(qū)域內(nèi)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)容量的34.37%。風(fēng)電發(fā)電量同比增加36.93%，占國(guó)家電網(wǎng)公司運(yùn)營(yíng)區(qū)域內(nèi)并網(wǎng)風(fēng)電發(fā)電量的33.61%。”中國(guó)工程院院士、東北電網(wǎng)名譽(yù)總工程師黃其勵(lì)告訴記者，現(xiàn)在，東北地區(qū)的風(fēng)電裝機(jī)量在“三北”地區(qū)是最高的，為消納更多的風(fēng)電，東北電網(wǎng)做了大量工作。也正是因此，東北電網(wǎng)成為風(fēng)電發(fā)展最快的區(qū)域電網(wǎng)。

眾所周知，風(fēng)電自身的間歇性、波動(dòng)性對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行是個(gè)威脅，但這不是目前出現(xiàn)“棄風(fēng)”的唯一原因。東北電力調(diào)控分中心主任李澤宇指出，當(dāng)前解決“棄風(fēng)”問(wèn)題急需解決的還有風(fēng)電送出政策、配套電網(wǎng)網(wǎng)架和調(diào)峰問(wèn)題，東北電網(wǎng)的工作主要也是從這三方面著手。

讓風(fēng)電更 “友好”

據(jù)黃其勵(lì)介紹，為有效推動(dòng)風(fēng)電與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，提高電網(wǎng)局部穩(wěn)定水平，東北電網(wǎng)在全國(guó)率先提出了“電網(wǎng)友好型風(fēng)電場(chǎng)”理念，全面推動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)涉網(wǎng)技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電可控、能控，實(shí)現(xiàn)調(diào)度遠(yuǎn)程自動(dòng)控制風(fēng)電場(chǎng)有功出力和有功變化率，結(jié)合風(fēng)功率預(yù)測(cè)，自動(dòng)調(diào)整各風(fēng)電場(chǎng)之間有功出力裕度分配，進(jìn)一步提升了電網(wǎng)接納風(fēng)電的能力。

風(fēng)電場(chǎng)涉網(wǎng)技術(shù)指標(biāo)共有7項(xiàng)，包括有功功率自動(dòng)控制功能、無(wú)功功率控制功能、風(fēng)電場(chǎng)電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)功能、風(fēng)電場(chǎng)短期和超短期功率預(yù)測(cè)功能、風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控功能、風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力、風(fēng)電機(jī)組低頻穿越能力。

各風(fēng)電場(chǎng)根據(jù)這7項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行涉網(wǎng)技術(shù)的改造和完善，滿足東北網(wǎng)調(diào)根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司《風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》制定的驗(yàn)收要求，就可以提出成為電網(wǎng)友好型風(fēng)電場(chǎng)的申請(qǐng)，成為電網(wǎng)友好型風(fēng)電場(chǎng)后，可以享受優(yōu)先調(diào)度。2011年7月1日起，東北電力調(diào)控分中心在直調(diào)風(fēng)電場(chǎng)中推行了風(fēng)電優(yōu)先調(diào)電排序的管理措施。截至2012年3月，東北電網(wǎng)共有風(fēng)電場(chǎng)181家，其中網(wǎng)調(diào)直調(diào)風(fēng)電場(chǎng)53家，占風(fēng)電總裝機(jī)容量的37%。

“現(xiàn)在，東北電網(wǎng)掛牌的電網(wǎng)友好型風(fēng)場(chǎng)只有3家，但這3家的帶動(dòng)作用很明顯。很多風(fēng)場(chǎng)都在做技術(shù)改造，也有多家已經(jīng)完成改造、經(jīng)測(cè)試合格正在申請(qǐng)掛牌。”李澤宇介紹說(shuō)，“由于現(xiàn)在低電壓穿越檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)、檢測(cè)設(shè)備較缺乏，而且現(xiàn)有檢測(cè)設(shè)備和有資質(zhì)的單位也無(wú)法滿足檢測(cè)整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)低電壓穿越能力的要求，東北電網(wǎng)全面開(kāi)展了人工短路試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力，確保檢測(cè)到位。”

目前，在東北電力調(diào)控分中心直調(diào)風(fēng)電場(chǎng)中，82%完成了風(fēng)電機(jī)組實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集上傳建設(shè)工作，100%完成了日前和超短期風(fēng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)工作，84%完成了風(fēng)功率自動(dòng)控制系統(tǒng)的建設(shè)工作，89%完成了低電壓穿越能力改造工作。

技術(shù)改造帶來(lái)的是電網(wǎng)的穩(wěn)定和風(fēng)電接納量的提高，據(jù)了解，截止2012年4月底，東北全網(wǎng)風(fēng)電總裝機(jī)容量已達(dá)1640萬(wàn)kW，不滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行條件的風(fēng)電進(jìn)一步減少。系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，全網(wǎng)因低頻、低壓情況而退出運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組容量小于100萬(wàn)kW。通過(guò)“友好型風(fēng)電場(chǎng)”的建設(shè)，風(fēng)電自動(dòng)控制水平得以大幅提升，東北電網(wǎng)所轄風(fēng)電場(chǎng)中37家自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)系統(tǒng)正式發(fā)揮其作用。在該系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)整下，有關(guān)通道輸送潮流能夠保持在限值運(yùn)行，最大限度地發(fā)揮了電網(wǎng)的輸電能力。經(jīng)初步測(cè)算，此項(xiàng)工作提高了電網(wǎng)接納風(fēng)電電量約5億kW·h。

現(xiàn)有網(wǎng)架挖潛

除風(fēng)電自身特性對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性影響造成的并網(wǎng)容量受限外，因風(fēng)電項(xiàng)目上馬過(guò)快或超規(guī)劃建設(shè)而造成送出網(wǎng)架容量受限問(wèn)題，也是造成一些風(fēng)電場(chǎng)無(wú)法及時(shí)并網(wǎng)或“棄風(fēng)”的主要原因之一。在網(wǎng)架建設(shè)尚未按風(fēng)電場(chǎng)發(fā)展需求完善之時(shí)，如何使風(fēng)電場(chǎng)告別無(wú)法發(fā)電只能“曬太陽(yáng)”的窘境？東北電網(wǎng)投入了大量的資金和人力、物力，創(chuàng)新地提出在風(fēng)電受限地區(qū)進(jìn)行電網(wǎng)穩(wěn)定控制裝置的研究，力求在現(xiàn)有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)下，提高風(fēng)電接納能力。

李澤宇告訴記者，在東北電網(wǎng)，這項(xiàng)措施主要是針對(duì)風(fēng)電裝機(jī)高速增長(zhǎng)的通遼和赤峰地區(qū)。

“為提高兩地風(fēng)電上網(wǎng)和外送能力，最大限度減少因輸電通道不足帶來(lái)的風(fēng)電上網(wǎng)受限情況，我們創(chuàng)新控制技術(shù)，首次提出并研發(fā)了智能化穩(wěn)定控制系統(tǒng)，并會(huì)同蒙東公司自籌資金3000多萬(wàn)元，在通遼地區(qū)外送通道上安裝使用，預(yù)計(jì)2012年中期可投入運(yùn)行。”他說(shuō)，“據(jù)初步測(cè)算，該套智能穩(wěn)控系統(tǒng)的應(yīng)用，可提高通遼地區(qū)風(fēng)電外送能力約60萬(wàn)kW。下一步，我們計(jì)劃在赤峰、遼西電網(wǎng)投資建設(shè)智能化穩(wěn)定控制系統(tǒng)，提高赤峰-遼西輸電通道的風(fēng)電、火電外送能力。”

據(jù)了解，該裝置由北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司生產(chǎn)，將被安裝在兩地區(qū)的所有發(fā)電廠和變電站中。

互濟(jì)調(diào)峰

“與其他問(wèn)題相比，風(fēng)電并網(wǎng)帶來(lái)的調(diào)峰問(wèn)題最大、最難解決。因?yàn)檫@需要調(diào)整電源結(jié)構(gòu)。”李澤宇說(shuō)，現(xiàn)在我國(guó)主要以火電為主，東北電網(wǎng)中的很多火電機(jī)組是供熱機(jī)組，在冬天首先要滿足供熱需求，即“以熱定電”，無(wú)法滿足即時(shí)調(diào)峰的需要。

為解決調(diào)峰調(diào)頻問(wèn)題，東北電網(wǎng)繼原有白山抽水蓄能電廠之后，又建設(shè)了蒲石河抽水蓄能電站。該電站規(guī)劃建設(shè)4臺(tái)30萬(wàn)kW機(jī)組，截至目前，已有2臺(tái)投運(yùn)，計(jì)劃2012年年底全部投運(yùn)。據(jù)了解，未來(lái)，在黑龍江和吉林敦化也還有其他的抽水蓄能電站建設(shè)計(jì)劃。

值得一提的是，除建設(shè)抽水蓄能電站外，結(jié)合現(xiàn)行關(guān)口調(diào)度機(jī)制和風(fēng)電裝機(jī)比重較大的特點(diǎn)，東北電網(wǎng)還開(kāi)展了省、區(qū)間調(diào)峰的日前和實(shí)時(shí)交易：當(dāng)某省、區(qū)由于調(diào)峰困難使風(fēng)電受限，而其他省有調(diào)峰支援能力時(shí)，通過(guò)跨省交易平臺(tái)開(kāi)展省、區(qū)間調(diào)峰日前和實(shí)時(shí)交易；在無(wú)法達(dá)成交易且省間有互濟(jì)能力時(shí)，東北電網(wǎng)采取調(diào)峰資源臨時(shí)緊急調(diào)用措施，提高東北地區(qū)調(diào)峰資源的充分利用，從而提高風(fēng)電接納力度。從近一年實(shí)施情況看，一般調(diào)峰交易的風(fēng)電電力在10萬(wàn)~50萬(wàn)kW左右，達(dá)到了各方共贏的目的。