王伟胜-《我国风电并网技术问题及应对措施》
风力发电并网的技术挑战与解决方案
风力发电并网的技术挑战与解决方案一、引言风能作为一种无污染、可再生的能源资源，正逐渐成为全球能源结构转型的重要推动力量。
随着技术的发展和市场的扩大，风力发电在全球范围内得到了广泛应用。
然而，与此同时，风力发电并网面临着诸多的技术挑战。
本报告将就风力发电并网的技术挑战及其解决方案展开详细的探讨。
二、风力发电并网技术挑战分析1. 储能技术不足风力发电的特点是波动性大，无法满足电力系统的稳定运行需求。
因此，储能技术成为解决风力发电并网难题的关键之一。
然而，当前储能技术仍然存在容量、效率、成本等方面的问题，限制了其广泛应用。
如何突破储能技术的瓶颈，提高其容量和效率，是当前亟待解决的问题。
2. 输电和电网技术问题随着风力发电规模的扩大，远距离输电问题成为亟待解决的难题。
长距离输电会引起输电损耗、电压稳定等问题，同时也对电网的稳定性和可靠性提出了更高要求。
因此，如何优化输电线路、提高输电效率，以及改善电网对风力发电的接纳能力，是风力发电并网技术面临的挑战之一。
3. 电力调度与配电问题风力发电具有不可控的特点，无法对其发电量进行精确预测和调控。
这对电力系统的调度与配电带来了一定的挑战。
如何通过智能化技术和预测算法，实现对风力发电的精确调度和优化配电，以保证电力系统的稳定运行，是风力发电并网技术亟需解决的难题。
三、风力发电并网技术解决方案1. 储能技术突破针对储能技术的限制，应加大研发力度，推动新型储能技术的突破。
例如，研发高效能量密度的电池、超级电容器等储能设备，提高储能系统的容量和效率，以满足风力发电的需求。
2. 输电和电网优化通过优化输电线路、减少输电损耗，可以提高远距离输电的效率。
同时，加强电网的调节能力和扩大电网规模，可以改善电网对风力发电的接纳能力。
此外，建设分布式电源，将风力发电与用户侧的电力需求相结合，有助于减少输电距离，提高电网的适应性和稳定性。
3. 智能调度与配电建立精确的风力发电功率预测模型，配合智能调度算法，可以实现对风力发电的精确预测和调控。
提升风电场并网稳定性的关键对策与建议
提升风电场并网稳定性的关键对策与建议摘要：本文旨在探讨提升风电场并网稳定性的关键对策与建议。
摘要首先介绍了风电发展背景与意义，指出风电场并网稳定性问题的重要性。
随后，对风电场并网稳定性现状进行分析，强调面临的挑战。
在关键对策与建议部分，提出了三方面的措施：技术改进、电网规划与运行优化，以及监测与预测能力增强。
技术改进方面包括提高风电场响应速度、增强控制能力和优化机组设计与运行。
电网规划与运行方面强调加强规划布局、提高调度能力和建立灵活运行机制。
监测与预测能力方面着重于建设完善的监测系统、提高预测准确性以及应用智能化运维技术。
以期能推动风电产业的可持续发展。
关键词：风电场；并网稳定性；技术改进；电网规划与运行；监测与预测随着全球对可再生能源的需求不断增长，风电作为一种清洁、可再生的能源形式得到了广泛应用。
然而，随着风电场规模的扩大和并网规模的增加，风电场并网稳定性问题日益凸显。
并网稳定性是指风电场与电网之间的相互作用，影响着风电发电的可靠性、稳定性以及对电网的影响程度。
因此，提升风电场并网稳定性具有重要的研究意义和实践价值。
本文旨在通过对风电场并网稳定性现状进行分析，明确问题所在，并提出关键对策与建议，以期为风电场的稳定运行和健康发展提供有效的解决方案。
一、风电场并网稳定性现状分析1.1 风电场并网稳定性的概念与意义风电场并网稳定性是指风力发电场与电网之间的相互作用情况，主要包括风电场的响应速度、控制能力以及对电网运行的影响程度。
在电力系统中，风电场作为不稳定性源之一，其接入电网会对电力系统的稳定性产生影响，因此提升风电场并网稳定性显得尤为重要。
风电场并网稳定性的提升意义重大。
首先，稳定的风电场并网可以保障电网的可靠运行，减少电网波动，降低事故风险。
其次，提高风电场的响应速度和控制能力，有助于增加风电对电网调峰调频的支撑能力，优化电力系统的供需平衡。
此外，改善风电场并网稳定性还有助于提高风电场的发电效率，降低发电成本，推动风电产业的健康发展。
风力发电和光伏发电并网的问题和对策
风力发电和光伏发电并网的问题和对策摘要：在全面贯彻国家碳达峰、碳中和目标达成的背景下，全面推进新型清洁能源广泛应用，成为完成绿色低碳转型的新方向，太阳能光伏发电系统的应用比例也因此大幅度提升。
风力发电是新能源应用的重要体现，风力发电并网技术应用，为风力发电效率提高奠定了基础。
本文将详细介绍光伏发电与风力发电并网技术的应用特征，精准找出风力发电与光伏发电并网技术的运用现状，并提出优化风力发电与光伏发电并网技术的有效改进措施，从而有效增强风力发电与光伏发电并网技术的应用质量。
关键词：风力发电；光伏发电；并网引言基于社会快速发展背景下，在带给人们更多经济效益的同时，也增加了对能源的消耗，导致自然环境不断恶化，造成大量经济财产损失。
而为了有效改善自然环境，各类新型能源逐渐被广泛运用，以此避免污染自然环境。
1风力发电和光伏发电1.1光伏发电系统原理光伏电池是光伏发电系统的核心组件，硅材料是光伏电池的主要原材料，一般分为单晶硅、薄膜或者多晶硅等。
光伏发电系统的原理与二极管原理大致类似，最显著的不同点在于光伏电池。
PN结在太阳光子和辐射的作用下，能够对电子的移动频率进行明显的加速。
独立的光伏网系统是逆变器控制器与光伏电池中最为主要的组成部分，其不仅使用更加便捷，而且应用范围和使用频率都较为广泛。
当光伏电池出现较弱的状态时，能够结合电网共同使用。
光伏发电系统的初期成本比较昂贵，后期的工作强度较大，这也降低了光伏发电系统的利用效率。
1.2风力发电原理风力发电的原理较为简单，主要是通过风力驱动风车叶片运转，运行过程中在增速机辅助下能够进一步增加叶片转速。
风力发电设备由风车叶片、发电机两大部分构成。
风力作用下螺旋形风力发电机叶片旋转过程提供推动力，将动能转变为机械能。
2风力发电与光伏发电并网问题2.1稳定性相对较低可再生能源发电技术不仅具有不稳定性，还具有高波动性、间断性和不确定性等。
在发电高峰期时，所产生的电能大规模进入电网系统中，可能会对电网系统运行过程中的安全造成冲击；在发电低峰期，由于发电量的不足，电网系统的电压和频率产生较大波动，并且可再生能源大量并网减少了电网中可用于运作的资源，增强了电网源荷平衡和源荷发展的不确定性与不稳定性[2]。
大规模风电并网引起的电力系统运行与稳定问题及对策
随 着 我 国 政 府 对 开 发 利 用 可 再 生 能 源 的 高 度 重视及 《 可 再 生 能 源 法 》的颁 布 实 施 ，包 括 风 力 发 电、生物 质 能发 电 、太 阳 能光 伏 发 电在 内 的可 再 生
能源 发 电在 近 几 年 得 到 了较 快 的 发 展 。其 中 ，风 力
发 电作 为技 术 最 成 熟 、 最 具规 模 化 开 发 和 商 业 化 发 展 的 新 能源 发 电方 式 之 一 ， 其 发 展 速 度 居 于 各 种 可
再 生 能源 之 首 ， 我 国风 资源 丰 富地 区 的风 电场 建 设
的技 术 解 决 措 施 。
２ 大 规模 风 电接 入对 电 网 电压 的影 响及 其 风 电场 电压 控 制 问 题
２ ０ １ ０年 将 超 过 １ ４ ０ Ｇ Ｗ 。
明确 提 出 ，做 好 甘 肃 、 内蒙 古和 苏沪 沿 海 千 万 ｋ ｗ
级风 电基地 的准备和建设工作 。 风 电场 的大规模建 设， 给 电网规划和运行都带
来 了挑 战 。加 之 我 国的 电网 结 构相 对 薄 弱 ，而 许 多 建 设 或 规 划 中 的风 电 场 都 位 于 电 网 薄 弱 地 区 或 者
末端 ， 如此大规模的风 电的接入 ， 在全世界范 围内
尚属 首 次 ，没 有 任 何 的 经验 可 以借 鉴 ，对 风 电并 网 研 究及 风 电并 网后 的运 行 都 是 一个 巨大 的挑 战 。 本 文 对 大 规 模 风 电并 网 引 起 的 电力 系 统 运 行 与 稳 定
的 问题 进Байду номын сангаас行 了分 析 探 讨 ， 并 在 此 基 础 上 提 出 了相 关
甘
海上风电施工方案及难点问题探讨王伟
海上风电施工方案及难点问题探讨王伟发布时间：2021-09-17T03:51:25.862Z 来源：《中国科技人才》2021年第16期作者：王伟[导读] 当前的发电技术日趋成熟，而且在区域资源的利用率方面正不断地提升。
中设国际贸易有限责任公司北京市 100055摘要：当前的发电技术日趋成熟，而且在区域资源的利用率方面正不断地提升。
海上风电施工方案的提出、应用，能够在发电的效率上更好地提高，对于风力资源充分地利用。
但是，海上风电施工方案的难点非常多，由于是在海上建设，缺少施工经验，所以遇到的风险较高。
与此同时，海上风电施工方案的成本比较高，阶段性的资金投入一旦出现中断的情况，必定导致方案实施遇到阻碍。
所以，海上风电施工方案的难点解决，需采取综合性的策略来开展。
关键词：海上项目；风电施工；解决策略随着时代的发展、行业的进步，海上风电施工方案的实施，正一步步在各个区域进行落实，目的是对自然资源充分地利用，最大限度的确保海上风电施工方案能够按照预期设想来落实。
另外，海上风电施工方案的难点是非常多的，而且在之前的项目借鉴性方面较低，需要根据我国的项目特点和建设步伐，一步步地去探索。
与此同时，海上风电施工方案的安全性、稳定性、功能性要保持高度的协调。
一、海上风电施工方案的难点（一）气候多变现阶段的海上风电施工方案，在理论可行性方面较高，但是在具体的建设方面存在很多的挑战，各方面的影响因素是共同作用的，如果没有掌握好各项工作的变化，很容易造成建设的偏差和漏洞，产生的经济损失、安全威胁非常大。
海上风电施工方案的一大难点，在于海上的气候非常多变，虽然表面上看起来风平浪静，但是大海的变化往往是突然出现的，在季节的作用下、洋流的作用下，以及各类海上灾害的作用下，海上风电施工方案很难达到完美的目标。
气候多变的时候，海上风电施工方案的日常建设难以按部就班的开展，同时一旦出现严重的灾害，必定对已经完工的部分造成严重的摧毁现象，这对于未来的项目投入必定不断地增加。
风电场并网性能测试中的技术难点与挑战分析
风电场并网性能测试中的技术难点与挑战分析风能作为清洁能源的重要组成部分，受到了全球范围内的广泛关注。
风电场的建设和运营是实现清洁能源转型的关键一环，而其中的性能测试则是确保风电场正常运行的重要环节之一。
然而，风电场并网性能测试中存在着诸多技术难点与挑战，本文将对其进行深入分析。
首先，风电场并网性能测试面临着数据获取与处理的挑战。
风电场作为分布式能源系统，涉及到大量的传感器和监测设备，这些设备产生的数据庞大且多样，如何有效地获取和处理这些数据成为了一项技术难点。
同时，由于风电场通常分布在偏远地区，数据传输的稳定性和可靠性也是一个不容忽视的问题。
其次，风电场并网性能测试中存在着环境条件的复杂性挑战。
风电场往往建设在地形复杂、气候多变的地区，受到风速、气温、湿度等因素的影响较大。
这些复杂的环境条件给性能测试带来了一定的不确定性，需要针对不同的环境条件制定相应的测试方案和参数设置，以确保测试结果的准确性和可靠性。
另外，风电场并网性能测试还面临着系统运行稳定性与可靠性的挑战。
风电场作为一种新型的能源系统，其系统结构复杂，涉及到多个子系统的协调运行，如风力发电机组、变流器、电网接口等。
这些子系统之间的协调运行对于风电场的性能至关重要，而性能测试则需要在保证系统运行稳定性和可靠性的前提下进行，这无疑增加了测试的难度和复杂性。
最后，风电场并网性能测试中还存在着标准与规范的不完善性挑战。
由于风电场技术的不断发展和变革，目前尚缺乏统一的标准和规范来指导风电场的性能测试工作，导致各地区、各企业在测试方案、测试方法和测试参数等方面存在较大的差异性，这不仅增加了测试的不确定性，也给风电场的技术评估和运维管理带来了一定的困扰。
综上所述，风电场并网性能测试中存在着诸多技术难点与挑战，包括数据获取与处理、环境条件的复杂性、系统运行稳定性与可靠性以及标准与规范的不完善性等方面。
针对这些挑战，需要各方共同努力，加强技术研究与创新，制定统一的标准和规范，提高测试的准确性和可靠性，推动风电场的健康发展与可持续运营。
风力发电和光伏发电并网的问题和对策
风力发电和光伏发电并网的问题和对策摘要：当前，新能源正被广泛地用于电力生产，风电、光伏是最主要的两种电力生产形式。
风能是把自然中的风能转变成电能，而光电是把太阳能转变成电能。
将风能、光电能接入电网，可获得更多的电能；实现多种能源资源的有效融合，优化我国能源结构，降低对传统能源的依赖，推动我国能源资源的绿色可持续发展。
然而，目前风电、光伏并网时仍有许多缺陷，输配电网不够稳定、安全，严重影响了国家新能源产业的发展。
关键词：风力发电；光伏发电；并网；问题；对策1分析风力发电与光伏发电并网的特点和现状1.1 并网风力发电并网风力发电是指将风力发电系统与市政电网的完全融合，实质上是一种以市政电网发电为基础，以风能这种可再生清洁能源为补充的新型供电形式。
风力发电是一种可循环使用的可持续发展方式，可降低环境污染，提升资源利用率，降低新能源消费。
然而，在风电发展过程中，由于风电资源的限制，在风电发展过程中，由于风电的非平稳特性，导致对风电发展过程中的信息与动力缺乏敏感的认识。
若技术不够成熟，无法预先做好风电的准备工作，必然会对风电的效益产生不利的影响。
1.2 并网光伏发电并网光伏发电是将太阳能光伏发电和电网系统连接在一起，为电力系统提供无功和有功功率，推动光热资源向电能资源的成功转换，在变压器的影响下，将电能资源转换为与电网相一致的电压，确保后期在系统中的正常传送。
此外，由于不使用电池，不仅减轻了对环保的压力，还降低了对能源的浪费，保证了电力供应的稳定、可靠，改善了电力系统的运行环境。
而且，由于太阳能电池板的运作体系并不算太过复杂，所以在一定意义上，还能免去许多麻烦的运作程序，因此收益也远大于投入。
2风力发电和光伏发电并网存在的问题2.1存在孤岛效应当电网发生故障时，用户端的电力系统被移出市政网后，风电、光伏发电失去了与城市网的联系，从而造成了“孤岛”现象。
若风电、光伏出力超过预定值，则将造成终端电源短缺，并在孤岛区内产生高电压、高脉冲电流，造成电网设备损伤，进而影响配电网的稳定运行。
风力发电系统并网与稳定性分析
风力发电系统并网与稳定性分析引言随着对可再生能源的需求越来越大，风力发电逐渐成为一种广泛应用的清洁能源技术。
风力发电系统的并网与稳定性是保障其可靠运行的重要因素。
本文将对风力发电系统的并网过程以及稳定性分析进行探讨。
一、风力发电系统的并网过程1. 风力发电系统的组成风力发电系统主要由风力机、变台、变流器、电网等组成。
其中风力机负责将风能转换为机械能，并通过变台将机械能转换为电能，再通过变流器将电能转化为适应电网要求的交流电。
2. 并网条件与要求风力发电系统的并网需要满足一定的条件与要求。
首先，电网的频率、电压和相位应与风力发电系统相匹配，以确保电能能够顺利输送。
此外，与电网的连接点需要符合一定的容量和技术要求，以确保正常运行。
3. 并网过程风力发电系统并网的过程大致分为三个阶段：准备阶段、同步阶段和投入运行阶段。
在准备阶段，风力发电系统与电网进行初步连接，并进行必要的测试和校验。
在同步阶段，风力发电系统需要与电网进行频率、电压和相位的同步。
最后，在投入运行阶段，风力发电系统与电网正式实现互联互通。
二、风力发电系统稳定性分析1. 稳定性定义与指标风力发电系统的稳定性是指系统在面对外部扰动时维持某种稳定的状态的能力。
常见的稳定性指标包括频率稳定性、电压稳定性和功率稳定性。
2. 风力发电系统的稳定性问题风力发电系统的稳定性问题主要包括频率波动、电压波动和功率波动。
由于风力发电的不稳定性，电网会受到风速的影响而频繁波动，给电网的稳定性带来一定的挑战。
3. 稳定性分析方法稳定性分析是评估风力发电系统是否满足电网的要求的重要手段。
常见的稳定性分析方法包括灵敏度分析、模态分析和动态过程仿真等。
通过这些方法，可以对风力发电系统的稳定性进行量化评估，并找出其不稳定的原因和解决途径。
4. 提升风力发电系统稳定性的措施为了提升风力发电系统的稳定性，可以采取一系列措施。
首先，提升风力发电机组的控制策略，使其更好地适应电网需求，降低频率和电压波动。
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x-Axis:
DIgSILENT
1.07
1000
: MW 330kV : ( pu) 330: ( pu) 330kV : ( pu)
2000
3000
4000
5000
1.08 1.07 1.06 1.05 1.04 0
x-Axis: 750kV 750kV 750kV Nhomakorabea16
4、建议
� 完善有关政策法规 � 统筹风电发展规划 � 加快智能电网建设 � 完善标准认证体系 � 加强跨行业协作 � 通过科技创新： 促进风电场成为风电厂，发挥风电的三个替代作 用（发电量，运行容量，装机容量）
17
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王伟胜 @ wangws wangws@
我国风电并网技术问题及应对措施
王伟胜 中国电力科学研究院 新能源研究所 中国电力科学研究院新能源研究所 年11 月12 日 2010 2010年 11月 12日
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目 录
1. 风电发展现状与趋势 1.风电发展现状与趋势 风电并网存在的技术问题 2. 2.风电并网存在的技术问题 促进风电并网的技术措施 3. 3.促进风电并网的技术措施 建议 4. 4.建议
超短期预测
� 预测时间尺度：0-4小时、15分钟滚动预测，时间分辨率： 15分钟 � 主要用于：实时调度，解决电网调频问题。
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3、促进风电并网的技术措施
� 风电调度运行技术
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3、促进风电并网的技术措施
规划 � 风电入网检测技术
风电机组特性检测 功 率 特 性 功 率 特 性 噪噪 声声 风电场并网检测 电能质量 低电压穿越 有 功 /无 功 控 制 频 率 /电 压 适 应 性 抗干扰能力 载载 荷荷 电 能 质 量 电 能 质 量 低 低 电 电 压 压 穿 穿 越 越 有有 功功/无 / 无功 功控 控制 制 频频率率/电 / 电 压 压 适 适 应 应 性 性 抗 抗 干 干 扰 扰 能 能 力 力 风 电 机 组 认 证 风 电 机 组 并 网 检 测
1000
: MW : : : ( pu) ( pu) ( pu)
2000
3000
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2.00
10
1.08 1.07 1.06 1.05 U(pu) 1.04 1.03 1.02 1.01 1.00 0 20 40
(3)
(1)杨树 沟门220 (2)热水220 (3)乌丹 220 (4)西 郊220
• • • •
•
•
改变原有放射状的供 电结构； 电压调节/潮流控制/ 电能质量等问题； 对现有配网自动化方 案提出挑战； 需求侧管理/调度。
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目 录
1. 风电发展现状与趋势 1.风电发展现状与趋势 风电并网存在的技术问题 2. 2.风电并网存在的技术问题 促进风电并网的技术措施 3. 3.促进风电并网的技术措施 建议 4. 4.建议
新 增
年 增 长 率
3
1、风电发展现状与趋势
年风电发展目标基本确定 2020年风电发展目标基本确定 � 2020 � 风电正在成为电力系统的第三大电源 � 科技进步将成为风电发展的重要驱动力
4
目 录
1. 风电发展现状与趋势 1.风电发展现状与趋势 风电并网存在的技术问题 2. 2.风电并网存在的技术问题 促进风电并网的技术措施 3. 3.促进风电并网的技术措施 建议 4. 4.建议
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3、促进风电并网的技术措施
规划 DSM ） � 需求侧管理技术（ 需求侧管理技术（DSM DSM）
电动汽车
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目 录
1. 风电发展现状与趋势 1.风电发展现状与趋势 风电并网存在的技术问题 2. 2.风电并网存在的技术问题 促进风电并网的技术措施 3. 3.促进风电并网的技术措施 建议 4. 4.建议
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大型风电基地资源分布及运行特性； 风电功率预测技术； 风电调度运行技术。
调度技术
支撑
基础平台
试验平台
支撑
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3、促进风电并网的技术措施
科技创新
风能（清洁能源）
风电厂（优质电源）
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3、促进风电并网的技术措施
� 风电并网仿真技术
� � � � � 风电机组/风电场建模 区域电网对风电适应性研究 风电并网运行经济性研究 风电场接入电网专题研究 风电并网规划技术
2
1、风电发展现状与趋势
� 风电装机容量持续快速增长 � 风电制造业发展壮大 � 陆地风电基地建设取阶段成果 � 海上风电进入规模化开发
3000 1 3 0 .9 % 1 1 3 .2 % 2500 1 1 5 .2 % 1 0 5 .3 % 2000 万 千 瓦 1500 1000 3 1 .8 % 500 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 累 计 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 1 9 .6 % 2 8 .4 % 1 6 .3 % 1 7 .0 % 2 1 .2 % 3 4 .7 % 40% 20% 0% 1 0 3 .3 % 80% 6 5 .7 % 60% 140% 120% 100%
1.00
8
6 0.00
(4) (1)
(2)
4 -1.00
2
60 Pw(%)
80
100
-2.00 -0.00
0.01 110:
0.02 ( pu)
0.03
11
[s]
0.04
0
2.00
7.00 11
3、促进风电并网的技术措施
� 风电功率预测技术 短期预测
� 预测时间尺度：0-48小时，时间分辨率：15分钟 � 主要用于：合理安排常规机组发电计划，解决电网调峰问题。
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3、促进风电并网的技术措施
发电系统
• • 电网友好型发电技 术； 风电检测认证标准 和体系。 • • • •
输电系统
大规模风电输电规划； 柔性直流输电技术； 输电安全稳定支撑技术； 海上输变电关键技术。 • • •
配用电系统
分布式风电接入配网 评估和规划技术； 分布式风电运行控制 技术； 需求侧响应/调度技术。
5
2、风电并网存在的技术问题
6
2、风电并网存在的技术问题
发电系统 G
• 建设百万千瓦和 千万千瓦级风电 基地； 风电难以预测、 不可控制、不可 调度； 风电与常规电源 规划与运行的协 调问题。 • • •
输电系统
配用电系统
输电通道有效利用、电 力消纳等规划问题； 远距离传输的电压无功 控制和系统稳定问题； 海上风电的输变电技术 问题。
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