002 01大型风电场并网设计技术规范 编制说明

关于颁发《大型风电场并网技术规定编制说明》的通知为适应大规模风电建设，促进风电产业健康发展，我局于××年以××号通知正式颁发了《大型风电场并网技术规定》，对风电场接入电网提出统一的技术规定。

为了贯彻好这一规定，现颁发该规定的编制说明。

其内容是在研究我国西北、东北、华北等风电基地规划和运行情况基础上，参考丹麦、德国、英国等国家相关技术规定，对风电并网技术规定相应条款进行解释说明。

我国在风电大规模并网领域还缺乏经验，技术标准有待完善，对该规定执行中提出的意见，希及时告我局。

大型风电场并网技术规定编制说明1（一）任务来源，工作简要过程，主要参编单位和工作组成员1任务来源为解决大规模风电的并网问题，在风电大规模发展的情况下实现风电与电网的协调发展，国家能源局下达了《关于委托开展风电场并网技术标准编制工作的函》，委托中国电力工程顾问集团公司组织编制《大型风电场并网技术规定》。

2工作简要过程1）2009年7月，标准起草工作小组在北京市召开第一次工作会议，对标准编写要求、标准编写内容、结构进行了初步交流，编制了工作大纲，报国家能源局。

2）2009年8月，考察甘肃、内蒙已运行风电场，与风电公司、电网公司座谈。

3）2009年8月，与风电制造企业座谈。

4）2009年8月～2009年12月，形成了征求意见稿。

5）2010年1月～2010年3月，在全国范围内就标准征求意见稿广泛征集电网公司、风电机组生产厂商、风电开发商以及相关单位的意见。

6）2010年4月～2010年6月，对各单位反馈回的意见进行梳理并进行了修订，形成送审稿。

3主要参编单位中国电力工程顾问集团公司、中国电力科学研究院。

4工作组成员序号姓名单位名称标准中承担角色1徐小东中国电力工程顾问集团公司召集人2宋璇坤中国电力工程顾问集团公司成员3张琳中国电力工程顾问集团公司成员4郭佳中国电力工程顾问集团东北电力设计院成员5李炜中国电力工程顾问集团公司成员6李冰寒中国电力工程顾问集团西北电力设计院成员7韩小琪中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程成员有限公司8饶建业中国电力工程顾问集团公司成员成员9佘小平中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司10迟永宁中国电力科学研究院成员11刘纯中国电力科学研究院成员12石文辉中国电力科学研究院成员（二）标准编写原则和主要内容1标准编写原则结合我国风电接入电网的实际情况和风电发展规划，对大规模风电的并网问题进行研究，编制风电场接入电网技术规定，明确风电场的技术要求和技术指标。

2本技术规定编制原则如下：1）技术规定的编制和应用，应规范风电场的功能要求和性能指标，有利于实现风电与电网的协调发展；2）技术规定的编制和应用，应有利于风电场接网设计和关键设备选型；3）技术规定的编制和应用，应有利于规范风电机组的功能要求和性能指标，引导国产化风电机组性能逐渐达到国际先进水平；4）技术规定的编制和应用，应有利于掌握风电场的运行状态和运行规律，制定最优的调度运行策略。

2主要内容本标准依据GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》和DL/T600-2001《电力行业标准编写基本规定》的编写要求进行标准编制。

本标准主要考虑以下几方面：1）电网接纳风电能力研究2）风电场接入系统3）风电场技术规定4）风电机组技术规定（三）风电并网相关政策法规我国在利用政策扶持风电发展方面做出了积极的探索和尝试，我国风力发电事业是在各类激励政策的支持下逐步发展起来的。

这些激励政策主要包括以下几大类：指令性政策、经济激励政策、技术研发及产业化支持政策等，而风电特许权政策则体现了电力体制改革过程中政府主导与市场机制相结合的风电发展新机制。

从国家来看，已出台的政策主要有以下几项：(1)1995年实行的《中华人民共和国电力法》规定国家鼓励和支持利用可再生能源和清洁能源发电；电力生产企业要求并网运行，电力经营企业应当接受。

(2)1998年颁布的《节约能源法》强调国务院和省级政府应当安排用于支持能源合理利用及新能源和可再生能源开发的资金。

(3)2010年4月1日起实施的《中华人民共和国可再生能源法修正案》，为风电提供了法律和政策保障。

本标准的编制参考了现有丹麦、德国、英国等国家一些电力协会或电力公司编制的风电接入系统的有关技术规定、标准或相关研究报告，结合目前我国颁布的风电场接入电力系统的技术规定，兼顾现有技术水平和运营管理经验，提出了大型风电场并网技术规定。

（四）技术标准编制的具体条文说明第三章“术语”的说明1、第3.0.3条本技术规定提出了风电有效容量的概念。

由于风电的随机性和不确定性，同时受尾流效应和风电场地形等因素影响，风电场出力大于额定装机容量50％的概率不高。

因各地的风能特性不同，风电出力的地区性差别也很大。

如：1）张家口地区风电场（30万千瓦）出力在地区风电装机容量75%以下的概率为95%（见图1）。

2）东北电网（290万千瓦）风电出力在40%装机容量以下的概率达到了95%（见图2）。

3）内蒙（240万千瓦）风电出力在60%装机容量以下的概率达到了95%（见图3）。

对于上述统计的风电场而言，风电出力呈一定的概率分布，超过某个给定值的概率可能很小，统计的风电场分布范围越广，数量和装机容量越多，这个给定值就相对越低，统计的风电场越少，数量和装机容量越小，这个给定值就相对越高。

34张家口地区风电出力概率分布Percent图1-a张家口风电场出力概率分布图图1-b张家口风电场出力由小到大累积概率图（纵坐标为出力的概率，横坐标为出力的区段）（纵坐标为出力的累积概率，横坐标为出力的区段）图2-a东北电网风电场出力概率分布图图2-b东北电网风电场出力由小到大累积概率图（纵坐标为出力的概率，横坐标为出力的区段）（纵坐标为出力的累积概率，横坐标为出力的区段）图3内蒙电网风电场出力概率分布图在本规定中引入风电有效容量的概念，主要用于风电送出工程设备选择和电网接纳风电能力计算两个方面：用于风电送出工程设备选择时，有效容量应根据全时段风电出力累积概率来确定；用于电网接纳风电能力计算时，有效容量应根据负荷低谷时段风电出力累积概率来确定，本规定暂推荐95%～99%的概率选择范围。

由于目前测风数据偏少，某些地区可能只有1~2年的测风数据，测风资料较多的地区也大部分在5年之内，由于目前对风电出力特性缺乏研究，因此不对具体的时间范围作要求，要求根据所掌握的所有测风资料作概率分析，5概率样本需要统计的范围为所掌握的全部测风数据。

工程应用时需进行具体的技术经济比较，确定统计概率的值，进而得到风电的有效容量。

下面，以某电网和某风电场为例，给出风电有效容量的计算思路。

1）某风电场（容量为300MW）进行风电送出工程设备选择时计算有效容量范例：某风电场全时段的风电持续出力曲线如图4所示，可见某风电场，95%的情况下风电出力小于装机容量的75%，99%的情况下风电出力小于装机容量的80%，若以95%选取则该风电场有效容量为225MW，若以99%选取则该风电场有效容量为240MW。

-0.8000-0.6000-0.4000-0.20000.0000张家口风电出力比例负25%50%75%100%P e r c e nt 图4某风电场全时段的风电出力曲线2）某地区电网进行电网接纳风电能力研究时计算有效容量范例：某电网负荷低谷时段的风电持续出力曲线如图5所示，可见某电网在负荷低谷时段，95%的情况下风电出力小于装机容量的60%，99%的情况下风电出力小于装机容量的70%，若以95%选取则该地区风电有效容量为地区装机容量的60%，若以99%选取则该地区风电有效容量为地区装机容量的70%。

图5某电网负荷低谷时段的风电持续出力曲线2、第3.0.4条和第3.0.8条关于“并网点”和“公共连接点”的定义。

图6中以1个接入220kV 电网的风电场为例进行“并网点”和“公共连接点”的说明。

风电场接入系统的第一落点——变电站220kV母线风电场220kV送出线路风电场图6“并网点”和“公共连接点”图例本定义仅用于本技术规定，与产权划分无关。

第四章“电网接纳风电能力研究”的说明电网接纳风电的能力，受到电网安全经济运行各方面的制约和影响，总的来说，主要在如下几方面：1、调峰调频的限制2、稳态潮流的限制3、暂态稳定的限制4、无功及电压的限制5、谐波和闪变目前电网的调峰能力成为制约电网接纳风电能力的主要因素。

电网的调峰能力主要受到系统运行机组容量和备用容量、不同类型类别的机组（如供热机组、核电机组、水电机组、火电机组、抽蓄机组、自备电厂等）调节能力、负荷峰谷差、联络线功率调节能力等各方面因素的影响，大规模风电接入电网后，需要考虑风电在负荷高峰和低谷时刻的出力对电网调峰能力的影响。

因此在风电消纳能力研究中，可按照推荐的95%~99%概率中的低值来确定有效容量，以更大程度的增加电网可接纳的风电装机容量。

第五章“风电场接入系统”的说明1、第5.0.2节本技术规定提出用风电有效容量的概念来选择汇集送出线路的导线截面，是考虑汇集送出的风电场总容量较大时，其有效容量与总容量的比值较小，送出线路导线按照风电有效容量选择可具有明显的经济效益。

6风电场由于装机容量不同，所处地理位置不同，风电的出力特性差异也较大，难以给出一个统一的确定风电有效容量的概率值，为了保证满足大多数情况下的风电送出，在规划中推荐采用95%~99%的概率中的高值，具体工程可根据当地电网的标准导线截面序列，进行经济技术比较后确定所送出风电的有效容量，依此选择合适的导线截面。

2、第5.0.3节对于通过220kV（或330kV）风电汇集系统升压至500kV（或750kV）电压等级接入公共电网的风电场群，其汇集的风电总容量较大，用风电场的有效容量来选择主变容量具有较为明显的经济效益，而且升压主变具有短时过载能力的裕度，在规划中推荐采用95%~99%概率中的高值，具体工程可根据升压主变的标准序列，进行经济技术比较后确定所送出风电的有效容量，依此选择合适的主变容量。

4、第5.0.4节本规定根据SD325－1989《电力系统电压和无功电力技术导则（试行）》的规定，对电压偏差范围提出了－3％～＋7％的要求。

第六章“风电场技术规定”的说明1、第6.1节风电场有功功率由于风电的最大出力依赖于风资源的状况，而且风电机组的设计也是追求能最大化的利用风资源发电，因此在风资源条件一定的情况下，要求风电场增加出力是不现实的。

当电网处于特殊运行状态下，如设备检修、故障等情况下，需要暂时调整风电场出力，避免设备过载以免发生连锁反应，影响电网的安全稳定运行，这时就需要风电场具备有功功率调节能力。