风电标准体系及并网标准

时间:[2011-08-17 ] 信息来源:中电联对外联络部
作者: 
浏览次数:

■ 中国电力企业联合会标准化管理中心副主任   刘永东

  风力发电标准化组织机构

  根据《中华人民共和国标准化法》,我国标准分为四级层次,即国家标准、行业标准、地方标准和企业标准,分别由相关的政府部门主管,企业标准由企业进行颁布。对于电力行业,国家标准分为工程建设标准、产品类标准,分别由住房和城乡建设部、国家标准化管理委员会来颁布;行业标准由国家能源局进行颁布,电力的标准包括DL标准和NB标准。

  中国电力企业联合会(以下简称中电联)作为具体的标准化管理机构,负责相关的专业化标准委员会组织体系的建设,并对所有标准的计划、管理、执行进行统一管理,和国际惯例一致,设置了专业标准化技术委员会。同时,指导企业标准化工作的开展,指导企业建立标准体系,组织标准化联合行为的确定工作。到目前为止,电力行业的专业标准化委员会有37个,中电联代为管理的全国电力标准化委员会有13个,担任2个能源行业专业标准化工作组组长单位、智能电网工作组组长单位、全国光伏标准化工作组并网组长单位,同时指导特高压交流标准化工作委员会。其中,能源行业专业标准化技术委员会工作组组长单位主要涉及到风电标准化技术委员会下设的运行组和并网组。组织机构相对健全,覆盖了水电、火电、风电、光伏、核电等发电领域,同时也涉及到输电、变电、配电、用电等电网领域。

  根据国家能源局加强风电标准化工作的管理规定,成立了三级组织:能源行业风电标准建设领导小组、能源行业风电标准建设专家咨询组、能源行业风电标准化技术委员会(TC)。领导小组的职责主要是研究我国风电标准建设的政策,审查我国风电标准建设规划,协调督查技术问题。由国家能源局任组长单位,国家标准化管理委员会任副组长单位,有关政府部门、电力行业、机械行业的个别专家领导担任成员。专家咨询组主要由院士和专家构成,主要研究风电标准化技术问题和对重大问题提供咨询决策。TC由政府部门、发电公司、电网企业、制造企业共69名人员构成,包括设计、施工、安装、运行、科研等方面的专家。

  标准化技术委员会在标准化工作中起着非常关键的作用,所有标准的通过、技术水平的确定,都要通过标准化技术委员会最终作技术把关和技术归口。能源行业风力发电标准化技术委员会下设设计、施工、运行、并网管理、机械设备、电器设备以及气象观测7个组。

  风电并网标准体系

  目前,风电标准体系有255项标准构成。风电并网组下面分三大类:风电场接入电网、运行调度管理、入网检测,共18项标准。

  风电场接入电网包括大型风电场并网设计技术规范,风电场接入电力系统设计内容深度规定,接入电力系统技术规定,电力系统接纳风电能力的评估、并网管理规定等,这些是风电场并网的基本技术要求。

  运行调度管理包括功率预测、调度管理、无功配置及电压控制、电量全额收购,主要解决风电场并网运行后与电力调度之间的配合关系。

  入网检测包括低电压穿越能力测试,电能质量测试以及并网性能评价,适应性测试,并网验收等,主要解决风电机组或风电场并网指标的检测和验证,确保并网机组和风电场技术指标满足要求。

  18项标准中,《大型风电场并网设计技术规范》、《风电场接入电力系统技术规定》、《风电场电能质量测试规程》已完成技术审查,《风电功率预测功能规范》、《风电调度管理规范》正向社会征求意见,《风力发电场并网验收规范》、《风电机组低电压穿越能力测试规程》、《风电场并网性能评价方法》正在编制过程中。

  并网标准情况

  根据2010年发布的《可再生能源法修正案》中第十四条规定,国家对可再生能源的发电实施全额保障性收购。规定明确了电网跟发电企业之间在标准上的配合关系,全额收购其电网覆盖范围内符合并网技术标准的可再生能源并网发电项目的上网电量,发电企业有义务配合电网企业保障电网安全。第十四条的风电并网标准涉及到两项内容:一是国家标准《风电场接入电力系统技术规定》GB/Z 19963-2005的修订,二是行业标准《大型风电场并网设计技术规范》的制定。其中《大型风电场并网设计技术规范》刚刚批准发布:NB/T31003-2011,国家标准正在审批过程中。

  风力并网标准编制的原则主要有四个方面:一是满足风电并网的发展需要,二是符合相关的法律、条例,跟相关标准相协调,三是兼顾电网的安全稳定与风电发展的需要,四是技术指标要满足主要设备厂家的制造水平和电网要求。

  2010年底,风电并网装机已经接近3000万千瓦,根据“十二五”规划,到2015年末规划的装机容量达到一亿千瓦,所以,并网的标准首先要促进风电的发展。同时也要与现有的相关标准配合,主要包括《电网行准则》2007年DL/T 1040,行业标准《电力系统安全稳定导则》2001年DL755,以及国家标准《继电保护和安全自动装置技术规程》2006年GB/T 14285。风电并网标准要从方方面面进行配合,目的是为了促进电力的可持续发展,维护电网的安全稳定。  

  标准编制过程

  明确分工。从2009年开始制定风电并网标准,我们对国家标准和行业标准作了适当的分工。国家标准主要规定了风电并网通用的技术要求,行业标准主要从大规模风电并网设计上提出具体的技术指标,两个标准是相互协调配合的关系。

  广泛征求意见。首先是召开相关的专题会,特别是到甘肃、东北一些风电基地征求意见。其次是向所有能源行业69名委员征求意见,范围广泛,覆盖了发电、电网、设备制造、高校、科研各家有代表性的单位。

  技术审查。2010年12月,两项标准分别通过了相关技术委员会的技术审查。主要的技术指标有:有功功率、无功功率、电压范围、电压控制、低电压穿越、电能质量、模型参数、通信和信号,以及功率预测和接入电网检测。

  主要技术指标

  风电场有功功率基本要求:电场应能够接收并自动执行电力系统调度机构下达的有功功率及有功功率变化的控制指令,风电场有功功率及有功功率变化应与电力系统调度机构下达的给定值一致。同时,在电力系统事故或紧急情况下,风电场应根据电力系统调度机构的指令快速控制其输出的有功功率,必要时可通过安全自动装置快速自动降低风电场有功功率或切除风电场。

  风电场的无功电源包括风电机组和风电场的无功补偿装置。首先应当充分利用风电机组的无功容量及其调节能力,必要时,可在风电场集中加装无功补偿装置。主要是满足功率因数在超前0.95~滞后0.95的范围内动态可调。

  电压控制也有一个指标,当公共电网电压处于正常范围内时,风电场应当能够控制风电场并网点电压在标称电压的97%~107%范围内。

  低电压穿越主要指风电机组在并网电压发生陡降时,机组能够带着并网发电支撑电网安全稳定的技术指标。包括两个技术指标:一是并网点电压跌至20%额定电压时能够保持并网运行625毫秒的低电压穿越能力;二是在2秒之内能够恢复到90%的负荷。

  风电场要配置功率预测系统,实现0~72小时短期的风电功率预报,以及15分钟至4小时的超短期预报。