大量风电电源接入对海南电网频率稳定的影响

第27卷第6期2010年12月

供 用 电

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大量风电电源接入对海南电网频率稳定的影响

符 文,胡剑琛

(海南电网公司电力调度通信中心,海南海口 570203)

摘 要:风力发电的随机性和难以预测性,致使大量风电电源的接入将严重影响海南电网的频率稳定性。介绍了海南省风能资源概况及风电发展规划,以及运行及规划中的风电机组参数和电网运行频率的要求。针对孤网枯水期小运行方式,分析了风力发电机组不同频率保护定值及低电压穿越能力对系统频率稳定性的影响,给出了电网对风电场运行的频率保护及低电压穿越能力的要求。关键词:风电电源并网;海南电网;频率稳定性;频率保护定值

中图分类号:TM614 文献标识码:A 文章编号:1006-6357(2010)06-5

ImpactonHainanGridFrequencyStabilitywithLargeScaleWindPowerIntegrated

FuWen,HuJianchen

(HainanElectricPowerDispatchingandCommunicationCenter,Haikou570203,HainanChina)Abstract:Becauseofthewindenergyrandomnessandhardtopredictability,largescalewindpowerintegrationwillseriouslyaffecttheHainanpowergrid'sfrequencystability.WindresourcescharacteristicsandwindpowerdevelopmentinHainanProvinceareintroduced,aswellasparametersofwindturbinesbothinoperationandinplanningandthegrid'soperatingfrequencyrequirements.Underthescenariosofisolatedgirdwithlowloadindryseason,theimpactofwindfarmoutputsuddenincreaseonpowersystemfrequencystabilityandtheinflu enceofdifferentwindturbinefrequencyprotectionsettingvaluesonsystemfrequencystabilityareanalyzed.Keywords:windpowerintegration;Hainanpowergrid;frequencystability;frequencyprotectionsetting

截至2007年底,我国风电场累计装机容量已达到6040MW,突破我国风力发电发展规划2010年装机容量达到5000MW的目标,这表明我国风力发电的发展已经进入一个高速发展的时期。海南省能源需求量很大,但省内缺乏一次能源。目前,风能是最有开发利用前景、技术较成熟的一种可再生能源。大力开发省内的风能资源,对于满足海南省经济发展需要和建立海南国际旅游岛是十分必要的。

风力发电具有随机性和不可预测性,在海南电网孤网运行时,大量风电电源并网将严重影响电网频率的稳定。本文将针对此点,研究风电机组自身频率保护动作特性,并通过对孤网枯水期小运行方式(下称枯小方式)下风力发电出力变化对电网频率稳定影响进行仿真分析,以及研究风力发电机组的低电压穿越能力对电网频率稳定性的影响,提出应对措施,以降低大量风力发电投产带来的安全风险,保障电网安1 海南省风能资源概况及风力发电发展

概况

1.1 风能资源概况

海南省风能资源评价报告显示,海南属海岛性热带气候,常年一般3~5级风,风能资源丰富,尤以沿海地区最为丰富,极具开发利用潜在价值。海南岛四周环海,海岸线长达1528km。由于海表面粗糙度小,一般风速在海上最大,深入陆地后迅速衰减,故海南岛陆地风速最大值区主要分布在沿海一带。海南岛10m高处风能资源总储量为283.8MW,若换算成70m高度风资源储量约为20000MW,其技术可开发量在1500MW(约50m高度)左右。1.2 风电发展规划

目前,海南省已有4个风电场投产,分别是东方、文昌、峨蔓和感城风电场,其中东方风电场总装机容量为8.7MW,文昌、峨蔓和感城风电场装机容量均为49.5MW。西部的四更风电场和高