7月22日-23日,國家科技部在甘肅省主持召開了國家863課題 “電網友好型新能源發電關鍵技術及示范應用” 驗收工作。課題組完成了各項研究任務,技術指標達到立項要求,專家組一致同意該課題通過驗收。“電網友好型新能源發電關鍵技術及應用”課題由國網甘肅省電力公司承擔,在國家電網公司有力組織下,中國電科院、國網電科院、清華大學、上海交通大學、甘肅新泉風力發電有限公司共同完成了研究和示范應用。
新能源發電具有波動性強、調控能力差、暫態弱支撐的特點,對電網安全穩定運行提出了挑戰。通過新能源發電技術的改進,降低新能源發電的不確定性,使新能源發電的特性接近于傳統電源,是大規模新能源發電接入電網的重要發展方向。
本課題從電網友好型風電場可預測、可控制、可調度以及強暫態支撐能力目標出發,基于當前技術發展現狀建立了電網友好性型新能源發電的指標體系;通過多數據源功率預測平臺建設、設備狀態監測系統建設、功率型儲能裝置建設,以及風電場一體化監控及安全防御平臺的建立,實現了電網友好型風電場對預測精度、有功無功調控能力、暫態支撐能力等方面的要求。
課題依托甘肅酒泉地區千瓦級風電基地,對儲能提高風電場功率調節能力和暫態支撐能力進行了示范。課題組在示范風電場接入的330kV升壓站安裝了1MW/1MWh的鋰離子電池儲能系統,選擇3臺3MW雙饋風電機組安裝了300kW超級電容儲能系統。分別驗證了電池儲能和超級電容儲能在風電場穩態功率控制和暫態支撐中的作用。對于示范風電場(裝機容量為48MW),現有國家標準規定1min波動率不得超過10%,電壓跌落至75%時,風電機組不脫網持續運行1.8s。課題利用電池儲能將示范風電場1min波動率抑制在2.8%以內(90%概率下);利用超級電容實現機組端電壓跌落到72%時,持續發出有功5s以上,遠遠超出現有國家標準的要求。
新能源發電具有波動性強、調控能力差、暫態弱支撐的特點,對電網安全穩定運行提出了挑戰。通過新能源發電技術的改進,降低新能源發電的不確定性,使新能源發電的特性接近于傳統電源,是大規模新能源發電接入電網的重要發展方向。
本課題從電網友好型風電場可預測、可控制、可調度以及強暫態支撐能力目標出發,基于當前技術發展現狀建立了電網友好性型新能源發電的指標體系;通過多數據源功率預測平臺建設、設備狀態監測系統建設、功率型儲能裝置建設,以及風電場一體化監控及安全防御平臺的建立,實現了電網友好型風電場對預測精度、有功無功調控能力、暫態支撐能力等方面的要求。
課題依托甘肅酒泉地區千瓦級風電基地,對儲能提高風電場功率調節能力和暫態支撐能力進行了示范。課題組在示范風電場接入的330kV升壓站安裝了1MW/1MWh的鋰離子電池儲能系統,選擇3臺3MW雙饋風電機組安裝了300kW超級電容儲能系統。分別驗證了電池儲能和超級電容儲能在風電場穩態功率控制和暫態支撐中的作用。對于示范風電場(裝機容量為48MW),現有國家標準規定1min波動率不得超過10%,電壓跌落至75%時,風電機組不脫網持續運行1.8s。課題利用電池儲能將示范風電場1min波動率抑制在2.8%以內(90%概率下);利用超級電容實現機組端電壓跌落到72%時,持續發出有功5s以上,遠遠超出現有國家標準的要求。