吉林省风电通过特高压直流外送的方式方法研究
吉林省风能资源利用现状及弃风解决方案探讨
吉林省风能资源利用现状及弃风解决方案探讨王彧杲【摘要】为有效应对吉林省风电发展中的弃风问题，对吉林省风能分布、利用状况进行综述，利用统计数据对吉林省风能资源特点及风力发电出力规律特性进行分析和总结，并提出具有可操作性的解决吉林省弃风问题的方案，力求构建吉林省新型能源消费结构，以新能源替代和抑制常规非再生能源的消费增长，为吉林省节能减排及低碳经济发展探索新思路。
%To effectively cope with wind curtailment in the development of wind power in Jilin province,the distribution and utilization of wind energy in Jilin province are summarized in this paper.The wind re-sources characteristics in Jilin province and the laws of wind power output are analyzed and summarized based on the statistical data.Operable solutions to wind curtailment in Jilin province are also put forward in order to constitute new energy consumption structure in Jilin province,so as to replace and inhibit the tra-ditional non-renewable energy consumption growth with new energy.This will explore new ideas for low carbon economy development in energy conservation and emissions reduction in Jilin province.【期刊名称】《长春工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】3页(P85-87)【关键词】风能资源;弃风;风力发电特征【作者】王彧杲【作者单位】长春水利电力学校，长春 130012【正文语种】中文【中图分类】TK811 吉林省风能资源概况吉林省位于东亚大陆中部的中高纬度地区，风力资源较为丰富。
基于直流风电机组的风电全直流输电系统综述
基于直流风电机组的风电全直流输电系统综述发布时间：2023-02-15T07:34:09.412Z 来源：《当代电力文化》2022年19期作者：郭子琨[导读] 在“碳达峰、碳中和”目标的推动下郭子琨37028319981018****摘要：在“碳达峰、碳中和”目标的推动下，电力行业加快了向清洁能源、储能技术和电化学储能技术应用发展的步伐。
在这种背景下，为了满足新能源发电快速增长的需求，同时减少电网对传统电网的依赖程度而提出了“特高压交直流混合电网”这一输电方式。
关键词：直流风电机组；全直流输电系统；仿真模型引言本文结合国内外风力发电运行特点及电网发展现状，简要介绍了基于直流风电机组的全直流输电系统的原理与技术指标。
并分析了直流风电机组的运行特性对于全直流输电系统的影响，研究了不同传输特性下风机功率特性对全直流输电系统稳定性能和系统功率分配的影响。
最后指出该系统将成为未来风能远距离输送和大规模并网输电技术中的主要输电方式之一。
一、概述目前，我国新能源发电仍以直推为主，并网规模较小，但随着我国电力行业加快了向清洁能源行业的发展步伐。
目前我国风电装机总容量约为3.5亿千瓦。
随着风电发展势头强劲，在全球风电发展版图中占据重要地位。
预计到2050年全球风电装机将达到30亿千瓦。
其中光伏装机约占全球光伏装机的80%，风电装机约为4.2亿千瓦，约占全球总装机容量的1/3。
而我国作为光伏发电大国占据了全球90%以上的市场份额。
但由于光伏行业价格受光伏发电出力波动影响较大，严重影响了电网的稳定运行效率和功率平衡。
同时影响到了风电的外送问题与发展问题亟待解决。
针对风电这种低成本高效率新能源发电技术具有高可靠性和灵活适应性等特点，近年来电力行业开始寻求在风能等新能源发电领域的应用。
为提高风电接入电网容量经济性和安全性，对如何提升风电并网规模以及输送能力之间的平衡问题进行了深入研究。
二、国内外风电发展现状近年来，随着我国风电产业在我国的快速发展，风电机组性能及运行特性得到越来越广泛的关注。
特高压直流输电的技术特点和工程应用
汇报人：
单击输入目录标题 特高压直流输电的技术特点 特高压直流输电的工程应用
特高压直流输电的技术挑战与解决方案
特高压直流输电的未来发展与趋势
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特高压直流输电的技术特点
电压等级与电流模式
电压等级：特高压直流输电 的电压等级通常为±800kV 或更高，能够实现远距离大 容量的电力传输。
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未来发展趋势：随 着技术的不断进步， 新型材料和制造技 术的应用前景广阔， 未来特高压直流输 电设备将更加高效、
环保、安全。
添加标题
面临的挑战：虽然 新型材料和制造技 术的应用前景广阔， 但也面临着一些挑 战，如技术研发、 设备成本等问题， 需要不断进行研究
和探索。
添加标题
特高压直流输电在新能源领域的应用前景
电流模式：特高压直流输电 采用单极或双极直流输电模 式，通过大地或海底电缆等 实现电力传输。
换流技术及其工作原理
换流技术：采用晶闸管换流器实现直流输电的转换 工作原理：通过控制晶闸管的触发角，实现直流电压的变换和传输 换流器类型：三相桥式、六相桥式、十二相桥式等 换流站设备：换流变压器、平波电抗器、滤波器等
新能源发展对特高压直流输电的需 求
特高压直流输电在新能源领域的技 术挑战与解决方案添加标题添加标题添加标题添加标题
特高压直流输电在新能源领域的应 用现状
特高压直流输电在新能源领域的未 来发展趋势与展望
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容量还将进一步增大。
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智能化和自动化技术的应用： 随着智能化和自动化技术的 不断发展，特高压直流输电 技术也将不断引入这些技术， 提高输电系统的智能化和自 动化水平，提高输电效率和
特高压直流输电
特高点直流输电技术摘要：针对我国电网的现状和发展趋势，指出发展特高压交流输电是缓解我国电力供应紧张状况的有效途径，也是改善电网结构、促进全国联网的需要。
本文对特高压直流输电技术进行了综述，并对比了其优缺点。
另外本文对目前我国特高压输电领域存在争议的一些问题进行了论述[1]，包括：过电压和绝缘问题、电磁环境问题、控制保护问题等，并提出了可行性建议，即可在借鉴前苏联、日本、美国等国的研究成果的基础上，结合本国具体工程，进一步加强技术科研和相关设备的研制。
最后本文提出了我国他高压直流输电技术未来的发展规划以及发展前景。
关键字：特高压直流输电；电力系统；经济；技术；过电压和绝缘；电磁环境；控制保护一、背景和现状特高压输电是在超高压输电的基础上发展起来的，其目的仍是继续提高输电能力，实现大功率的中、远距离输电，以及实现远距离的电力系统互联，建成联合电力系统。
根据21世纪上半叶我国国民经济发展要求[2]，预计到2020年全国装机容量将达到1100~1200GW。
但是我国能源和负荷地理分布极不均衡，这就决定了我国要解决21世纪上半叶的电力供应问题，实现长距离大容量的“西电东送和北电南送”，从而实现全国联网，充分发挥电网的水火互补调剂及区域负荷错峰作用。
全国联网网架中各段输送容量约5~20GW，输送距离约为600~2000km。
目前，500kV电网无论在传输长度、传输容量和限制短路电流方面都不能胜任上述要求，发展特高压输电已经势在必行。
我国从20 世纪80 年代开始[3],建成了±100 kV 的舟山直流工程，到目前已经陆续建成了8 条直流输电线路,线路总长度和输电容量均居世界首位。
根据我国能源分布的特点以及输电负荷的发展需求和500 kV 输电网架暴露出的问题(网损大,线路走廊紧张等) ,通过对特高压直流输电(UHVDC) 的研究论证,国家发改委已经将直流±800 kV 作为特高压直流线路的运行电压等级。
风火打捆直流外送系统输电能力研究
风火打捆直流外送系统输电能力研究董雪涛（国家电网有限公司西北分部，陕西西安710048）摘要：随着大规模新能源并网和特高压交直流工程的投运，风火打捆直流外送系统稳定特性发生变化。
研究了风火打捆直流外送系统和直流输电系统数学模型，介绍了送端系统发生直流闭锁故障后的直流和风电机组暂态特性，并以我国某送端电网为例，分析了风火比例和交直流耦合特性对风火打捆系统外送能力的影响。
仿真结果表明，系统动稳问题显著，断面外送能力受制于系统阻尼特性，随着风电占比的提高，系统外送能力将大幅降低。
关键词：风火打捆；直流闭锁；暂态特性；动态特性中图分类号：TM712文献标志码：A文章编号：1671-0320（2024）02-0006-050引言目前，我国新能源产业处于高速发展时期，同时伴随着特高压交直流输电工程的大规模建设及区域网架补强，我国重大新能源产业基地逐渐形成以风火打捆为主的直流外送系统，其网架结构、电源结构及运行方式等变化导致的暂态稳定和动态稳定问题直接影响了重要断面输电能力及主要振荡模式。
从动态稳定角度分析，风电大发方式下系统安全稳定裕度将大幅降低，容易引发低频振荡问题[1-3]。
文献[4]从阻尼转矩的角度分析了互联电网的低频振荡；文献[5]围绕系统非线性特性和大规模风电接入改变了电网阻尼特性，分析了考虑非线性后的低频振荡机理。
从功角稳定角度分析，由于风电机组与常规机组的控制差异性，也使得大规模风电接入后的系统功角特性发生改变[6-8]。
文献[9]针对大规模双馈风机集中接入的风火打捆系统，基于等面积定则分析了双馈风机对系统暂态功角稳定性的影响；文献[10]分析了风火打捆系统的交直流耦合特性，指出直流配套火电投运将吐哈外送断面问题由动态稳定转变为暂态稳定。
对于我国部分地区处在建设阶段的交直流混联电网而言，其存在弱联性和远距离输电的情况。
因此，有必要分析风火打捆直流外送系统的稳定特性。
本文针对风火打捆直流外送系统，研究了风火打捆系统模型和直流输电系统数学模型，分析了发生直流闭锁故障后的直流系统和风电机组暂态特性，并以我国某风火打捆交直流混联电网为例，分别从不同风火比例、直流功率的维度分析其对系统交直流外送能力的影响。
±1100kV特高压直流输电的可行性及关键技术
±1100kV特高压直流输电的可行性及关键技术摘要：本文介绍了特高压直流输电的技术特点,并在现有±800kV特高压直流输电工程项目的基础上,结合近几年我国相关领域的技术研发成果,论述了发展±1100kV特高压直流输电工程的可行性,并针对发展±1100kV特高压直流输电工程提出了需要重点解决的技术问题和关键思路。
关键词：±1100kV 特高压直流输电换流站晶闸管电磁环境1、前言我国虽然地大物博,电力资源的分布却极不平衡,中部和东部发达地区的电力需求约占全国的69%,而水能和煤炭资源却不足全国的25%,电力供应紧张。
为了缓解这一形势,实现能源的优化配置,远距离、大容量的输电工程成为了必然的解决途径。
当前我国特高压直流输电工程的最高等级为±800kV,如云广特高压直流输电工程、向家坝至上海直流输电工程、锦屏至苏南直流输电工程等,为我国特高压直流输电的发展积累了工程实践经验。
随着输电距离和送电容量加大,考虑到设备的制造和运输难度、线路的损耗等,必须提高直流输电电压等级。
国家十二五特高压电网的重点工程——准东至重庆±1100kV特高压直流输电工程,是“疆电外送”的重要能源通道,全线总长度约2687千米,总投资370亿元,预计2014年投运,届时这一工程将打破世界输电工程电压等级、输送容量、输电距离三项纪录。
2、特高压直流输电的技术特点(1)特高压直流输电的输送容量更大、送电距离更远,且输电线路的走廊宽度为交流输电线路的一半;(2)直流输送的功率大小和方向可以实现快速控制和调节;(3)直流输电工程运行时,单极发生故障时,另一极还能够继续运行,并可以发挥过负荷能力,最大限度的减少输送功率的损失;(4)直流系统具有调制功能,可根据系统要求作出快速响应,提高电力系统暂态稳定水平;(5)采用直流输电线路使大电网之间互联,每个电网之间不会产生相互干扰和影响,并可在必要时迅速进行功率交换。
风火打捆直流送出系统次同步振荡及传播特性研究
风火打捆直流送出系统次同步振荡及传播特性研究杨尉薇; 朱玲; 李威; 郑惠萍; 刘福锁; 刘新元【期刊名称】《《电力系统保护与控制》》【年(卷),期】2019(047)020【总页数】7页(P58-64)【关键词】次同步振荡; 轴系扭振; 传播路径; 风火打捆; 谐波阻抗【作者】杨尉薇; 朱玲; 李威; 郑惠萍; 刘福锁; 刘新元【作者单位】国网山西电力科学研究院山西太原 030001; 南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏南京 211106【正文语种】中文次同步振荡指电力系统中两个及以上的部分之间以低于系统同步频率进行显著能量交换的过程，其属于电力系统稳定问题。
随着系统不断发展，次同步振荡也出现了多种形态和特征。
目前在传统火电机组次同步振荡的产生机理、分析方法及抑制措施等方面已经取得了比较系统的研究成果[1-3]。
近年来，随着我国可再生能源发电的快速发展，电力系统电力电子化特征明显[4]，大规模风电场集中并网系统中也出现了次同步振荡。
2015年，我国新疆某风电基地(短路比<3)出现过一起持续的次、超同步振荡现象，并引发火电机组轴系扭振保护切机[5-6]。
不同于双馈风电场经串补输出发生次同步振荡的现象[7-11]，新疆附近电网无串补装置，且风电基地以直驱风电机组为主，引起人们对风力发电系统与弱电网连接产生的稳定问题的广泛重视。
文献[12]研究表明，由于风电场接入的交流电网较弱，直驱型风电场与交流电网之间的弱连接是事故的主要成因。
文献[13]指出直驱风电机组在次同步振荡模式下具有负电阻效应，与交流电网的电感构成谐振回路，并因负电阻效应而导致危险的功率振荡现象。
文献[14]基于同步参考坐标系建立了直驱风电机组输入导纳模型，分析了前置滤波、电流内环、直流电压外环及锁相环等控制参数和接入系统强度对导纳特性影响，提出了在次同步频率范围内直驱风电机组的负电导特性是次同步振荡的重要表现形式，接入系统强度是直驱风电机组的次同步振荡主要影响因素。
特高压直流输电的技术特点与工程应用
特高压直流输电的技术特点与工程应用摘要：我国的西电东送战略要求输电工程具有更大的输电能力和更高的输电效率，实现安全可靠、经济合理的大容量、远距离送电。
特高压直流输电是满足这种要求的关键技术之一。
由于有高压直流工程的长期运行经验和技术积累，故特高压直流输电工程建设在技术上的难题是完全可克服的。
本文分析了特高压直流输电的技术特点与工程应用。
关键词：特高压直流输电；技术特点；工程应用；对于单项直流输电工程而言，根据其送电容量、送电距离等因素进行技术、经济方面的综合比较，对工程进行个性化设计而确定相应的直流电压等级是可以力、得到的。
中国对特高压直流输电的电压等级进行研究和论证时，考虑到中国对直流输电技术的研发水平和直流设备的研制能力。
一、特高压直流输电的技术特点特高压直流输电技术不仅具有高压直流输电技术的所有特点，而且能将直流输电技术的优点更加充分发挥。
直流输电的优点主要有：1.输送相同功率时，线路造价低。
对于架空线路，交流输电通常采用3根导线，而直流只需1根（单极）或两根（双极）导线。
输送功率相同时，直流输电所用线材仅为交流输电的三分之二至二分之一。
另外，直流输电在线路走廊、铁塔高度、占地面积等方面，比交流输电优越。
对于电缆线路，直流电缆与交流电缆相比，其投资费和运行费都更为经济，这就是越来越多的大城市供电采用地下直流电缆的原因。
2.线路损耗小。
由于直流架空线路仅用1根或2根导线，所以导线上的有功损耗较小。
同时，由于直流线路没有感抗和容抗，在线路上也就没有无功损耗。
另外，由于直流架空线路具有“空间电荷”效应，其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路要小，直流输电没有集肤效应，导线的截面利用充分。
3.没有系统稳定问题。
交流输电系统中，所有连接在电力系统中的同步发电机必须保持同步运行。
系统稳定是指在系统受到扰动后所有互联的同步发电机具有保持同步运行的能力。
如果采用直流线路连接两个交流系统，由于直流线路没有电抗，所以不存在同步运行稳定问题，即直流输电不受输电距离的限制。
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关键词 ： 吉林 电 网 ； 风力发 电； 特 高压 直流 ； 风 电外 送
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要： 从 吉 林 省 电源 结 构 、 系统调峰、 无功及安全稳定 等方面 ， 分 析 了 制 约 吉 林 省 风 电大 规 模 开 发 的主 要 因 素 ， 综
合考虑风能资源开发规划 、 结合地 区电网风电消纳能力 ， 计 算 分 析 东 北 电 网和 吉 林 省 风 电 消 纳 能 力 ， 提 出 吉 林 省 风
ｏ ｆ ｗｉ ｎ ｄ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｆ ｒ ｏ ｍ Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ ｔ ｏ Ｎｏ ｒ ｔ ｈ Ｃｈ ｉ ｎ ａ ａ ｎ ｄ Ｅａ ｓ ｔ Ｃｈ ｉ ｎ ａ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ 家千 万千瓦 级风 电基 地建设 规划 。
由于 吉林 电 网供 热机 组 比重 大 ， 冬 季 采 暖 期 比
ｐ ｏｗｅ ｒ ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕｒ ｅ， ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｐ ｅ ａｋ ｌ ｏａ ｄ ｒ ｅ ｇ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ， ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖｅ ｐ ｏｗｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｓ ｔ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ． Ｗ ｉ ｔ ｈ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅｈ ｅ ｎｓ ｉ ｖｅ ｃ ｏｎｓ ｉ ｄｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｏｆ ｗｉ ｎ ｄ ｓ ｏｕｒ ｃ ｅ ｓ ｄｅ ｖ ｅｌ ｏ ｐｍ ｅ ｎｔ ｐｌ ａ ｎ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｇｉ ｏｎａ ｌ ｐ ｏｗ ｅ ｒ ｇｒ ｉ ｄ ｗｉ ｎｄ ｐｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏｎ ｓ ｕｍ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｐａ ｃ ｉ ｔ ｙ， ｔ ｈｅ
１ ． １ 电 源 结 构 不 合 理
截至 ２ ０ １ ２年 底 ， 吉林 省 水 电 、 常规煤电、 热 电、 风 电及 其他 机 组 分 别 占电源 总 装 机 的 ｌ ８ ． ４ 、
定、 极端 最 大风速 小 、 海 拔低 、 空气 密度 大 、 可开 发面 积 大 的特 点 ， 在全 国居 中等偏 上水 平 。 吉林省 西部 风
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李淑 慧 ， 李志 国
（ 东北 电力设计 院， 长春 １ ３ ０ ０ ２ １ ）
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ Ｏ ｎ Ｗ ｉ ｎ ｄ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｍｏ ｄ ｅ ａ ｎｄ Ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｂ ｙ Ｕ ＨＶ ＤＣ
摘
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｎ ｗｉ ｎ ｄ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｈ ａ ｖ ｅ ｂ ｅ ｅ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｇ ｒ ｉ ｄ；ｗｉ ｎ ｄ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ；ＵＨＶ ＤＣ；ｗｉ ｎ ｄ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ
中 圈分 类 号 ： ＴＭ７ ２ １ ． １ ； Ｔ Ｍ６ １ ４
２ ０ １ ４年 ６月
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ ｌ ４
Ｖｏ １ ． ４ ２ Ｎｏ ． ３（ Ｓ ｅ ｒ ． Ｎｏ ． ２ ３ ２ ）
第４ ２卷 第 ３期 （ 总第 ２ ３ ２期 ）
｛ 工 程 ； ｛ 应 用 ；
《 一 ， 一
、
吉林 省 风 电通 过 特 高压 直 流外 送 的 方 式 方 法研 究
文献标志码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ５ ３ ０ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ — ０ ０ ３ ０ — ０ ４
吉林 省 作为 我 国 风能 资 源 大省 ， 潜 在 开 发量 为
９ ３ ３ ３ ０ ＭＷ ， 覆 盖 面积 ２ ９ １ ９ ６ ｋ ｍ ， 理 论风 能蕴 藏量 为６ ９ ２ ０ ×１ ０ （ ｋ Ｗ ・ ｈ ） ／ ａ 。吉林 省 风能 具有 风速 稳