【正文】 定的風(fēng)電消納能力4700MW計(jì)算。 潮流計(jì)算結(jié)果附圖1為烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)2015年潮流圖。潮流計(jì)算條件為烏蘭察布地區(qū)負(fù)荷6500 MW,風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘?700 MW,風(fēng)電100%出力。從圖中可以看到，察右后旗綠色高載能300 MW風(fēng)電場所發(fā)電力經(jīng)220kV線路送至220kV杭寧達(dá)賴站，風(fēng)電場接入烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)后，增加了察右后旗地區(qū)裝機(jī)容量，基本實(shí)現(xiàn)了電力的就地消納。在風(fēng)電機(jī)組滿出力情況下，網(wǎng)內(nèi)各條線路潮流分布合理，各點(diǎn)電壓水平在合理范圍之內(nèi)。附圖2為烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)2015年潮流圖。潮流計(jì)算條件為烏蘭察布地區(qū)負(fù)荷5200MW,風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘?700 MW,風(fēng)電100%出力。從圖中可以看到，察右后旗綠色高載能300 MW風(fēng)電場所發(fā)電力經(jīng)220kV線路送至220kV杭寧達(dá)賴站，風(fēng)電場接入烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)后，增加了察右后旗地區(qū)裝機(jī)容量，基本實(shí)現(xiàn)了電力的就地消納。在風(fēng)電機(jī)組滿出力情況下，網(wǎng)內(nèi)各條線路潮流分布合理，各點(diǎn)電壓水平在合理范圍之內(nèi)。附圖3為烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)2015年潮流圖。潮流計(jì)算條件為烏蘭察布地區(qū)負(fù)荷6500MW,風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘?700 MW,風(fēng)電30%出力。從圖中可以看到，察右后旗綠色高載能300 MW風(fēng)電場所發(fā)電力經(jīng)220kV線路送至220kV杭寧達(dá)賴站，風(fēng)電場接入烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)后，增加了察右后旗地區(qū)裝機(jī)容量，基本實(shí)現(xiàn)了電力的就地消納。在風(fēng)電機(jī)組滿出力情況下，網(wǎng)內(nèi)各條線路潮流分布合理，各點(diǎn)電壓水平在合理范圍之內(nèi)。附圖4為烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)2015年潮流圖。潮流計(jì)算條件為烏蘭察布地區(qū)負(fù)荷6500MW,風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘?700 MW,風(fēng)電65%出力。從圖中可以看到，察右后旗綠色高載能300 MW風(fēng)電場所發(fā)電力經(jīng)220kV線路送至220kV杭寧達(dá)賴站，風(fēng)電場接入烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)后，增加了察右后旗地區(qū)裝機(jī)容量，基本實(shí)現(xiàn)了電力的就地消納。在風(fēng)電機(jī)組滿出力情況下，網(wǎng)內(nèi)各條線路潮流分布合理，各點(diǎn)電壓水平在合理范圍之內(nèi)。 穩(wěn)定計(jì)算分析本次暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算的目的，是根據(jù)《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》、《國家電網(wǎng)安全穩(wěn)定計(jì)算技術(shù)規(guī)范》的要求，計(jì)算校驗(yàn)風(fēng)電場接入烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)后，對(duì)地區(qū)電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平的影響以及能否滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求。并采取各種可行措施，防止電力系統(tǒng)的崩潰。 故障模擬對(duì)雙回及多回路線路，故障型式為三相短路故障不重合，故障時(shí)序?yàn)椋?s發(fā)生三相短路故障，；對(duì)察右后旗綠色高載能風(fēng)電場至杭寧達(dá)賴變電站220kV線路進(jìn)行了單瞬故障的校驗(yàn)，故障時(shí)序?yàn)椋?s發(fā)生故障。各機(jī)組的相對(duì)擺角以盤山電廠等值機(jī)作為參考。 穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果察右后旗綠色高載能300 MW風(fēng)電場接入烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果見表61，穩(wěn)定曲線見附圖5～附圖10。表61 穩(wěn)定曲線計(jì)算結(jié)果名稱電壓等級(jí)（kV）故障方式故障點(diǎn)穩(wěn)定結(jié)果永勝域變～豐泉變500三相故障永勝域變穩(wěn)定旗下營變～汗海變500三相故障旗下營變穩(wěn)定豐泉變～集寧東變500三相故障集寧東變穩(wěn)定汗海變～集寧東變500三相故障集寧東變穩(wěn)定察右中旗變～汗海變500三相故障察右中旗變穩(wěn)定綠色高載能風(fēng)電場杭寧達(dá)賴變220單瞬故障綠能風(fēng)電場穩(wěn)定各機(jī)組的相對(duì)擺角以盤山電廠等值機(jī)作為參考。地區(qū)電網(wǎng)500kV線路三相短路故障時(shí)，電網(wǎng)機(jī)組擺角較小，系統(tǒng)各點(diǎn)母線電壓水平合格，系統(tǒng)均可保持穩(wěn)定。察右后旗綠色高載能風(fēng)電場接入系統(tǒng)220kV線路單瞬故障為：0s發(fā)生故障， 。電網(wǎng)機(jī)組擺角較小，系統(tǒng)各點(diǎn)母線電壓水平合格，系統(tǒng)均可保持穩(wěn)定，能夠滿足暫態(tài)穩(wěn)定的要求。 諧波和閃變分析 根據(jù)已運(yùn)行的風(fēng)電場電能質(zhì)量測試結(jié)果表明，絕大多數(shù)風(fēng)電場的電能質(zhì)量能夠滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求，隨著系統(tǒng)容量增大，風(fēng)電場諧波和閃變不是限制風(fēng)電消納的主要因素。建議在風(fēng)電場并網(wǎng)試運(yùn)行期間要進(jìn)行電能質(zhì)量測試或進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，若存在電能質(zhì)量問題影響系統(tǒng)運(yùn)行，需要采取加裝或改善消諧裝置等措施改善電能質(zhì)量。7 結(jié)論和建議內(nèi)蒙古西部風(fēng)能資源豐富區(qū)主要位于阿拉善盟、鄂爾多斯市、巴彥淖爾市、包頭市、烏蘭察布市以及錫林郭勒盟。根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)的風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃，2015年內(nèi)蒙古西部地區(qū)的風(fēng)電規(guī)劃容量為22390MW，由于特高壓電網(wǎng)建設(shè)的不確定性，內(nèi)蒙古蒙西地區(qū)的風(fēng)電需以本地消納為主。本項(xiàng)目主要從烏蘭察布地區(qū)風(fēng)電功率特性及其與負(fù)荷變化的相關(guān)性、地區(qū)電網(wǎng)風(fēng)電消納能力、系統(tǒng)潮流和系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性等幾個(gè)方面入手，對(duì)2015年烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)的風(fēng)電消納能力進(jìn)行了分析和研究。 結(jié)論（1） 考慮烏蘭察布地區(qū)2015規(guī)劃負(fù)荷為6500 MW，規(guī)劃風(fēng)電裝機(jī)容量為6436 MW，由電力平衡分析，當(dāng)風(fēng)電出力達(dá)到75%時(shí)，烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)裝機(jī)在2012年～2014年一直缺乏裝機(jī)，2015年盈余裝機(jī)469MW；當(dāng)風(fēng)電25%出力時(shí)，2012年～2015年一直缺乏裝機(jī)，2015年缺裝機(jī)容量1999MW；當(dāng)風(fēng)電0%出力時(shí)，20112015年缺乏裝機(jī)，2015年缺裝機(jī)容量3232MW，可見烏蘭察布地區(qū)整體電源缺乏，適合新建風(fēng)電場以補(bǔ)充裝機(jī)不足。（2） 采用兩種計(jì)算分析方法進(jìn)行烏蘭察布地區(qū)風(fēng)電消納能力分析，以歷史數(shù)據(jù)與未來風(fēng)電發(fā)展及負(fù)荷預(yù)測作為依據(jù)，推算出了2015年典型日、典型月及全年的風(fēng)電消納能力。采用全年計(jì)算分析結(jié)果作為烏蘭察布地區(qū)風(fēng)電消納能力的參考值，在2015年規(guī)劃負(fù)荷、電源、網(wǎng)架下，若綜合考慮地區(qū)電力需求、機(jī)組冬季供熱及烏蘭察布地區(qū)調(diào)峰能力，烏蘭察布地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)在3635MW以下時(shí)，系統(tǒng)全年可接納風(fēng)電場自然出力不限電；若只考慮地區(qū)電力需求和機(jī)組冬季供熱，烏蘭察布地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)在4700MW以下時(shí)，系統(tǒng)全年可接納風(fēng)電場自然出力不限電。 火電機(jī)組少、區(qū)域間供電能力不足是影響烏蘭察布地區(qū)調(diào)峰能力、限制電網(wǎng)風(fēng)電消納的主要因素，同時(shí)也是影響地區(qū)供電能力的重要因素。隨著負(fù)荷的增長，加快風(fēng)電建設(shè)可以一定程度的緩解電網(wǎng)的供電壓力，運(yùn)行時(shí)當(dāng)風(fēng)電場出力降低而調(diào)峰能力不足時(shí)可通過負(fù)荷限電來緩解風(fēng)電波動(dòng)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。（3） 根據(jù)國家能源局《大型風(fēng)電場并網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，張家口地區(qū)風(fēng)電出力在地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)容量75%以下的概率為95%，因張家口地區(qū)與烏蘭察布地區(qū)風(fēng)資源及氣象條件相似，可認(rèn)為烏蘭察布地區(qū)2015年可信風(fēng)電裝機(jī)容量為4800MW,若使用本報(bào)告的4700MW為考核數(shù)據(jù)，則2015年烏蘭察布地區(qū)風(fēng)電絕大部分均可消納。（4） 大唐新能源有限公司察右后旗300MW風(fēng)電場投入運(yùn)行后，隨著烏蘭察布地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)容量加大，會(huì)存在不同時(shí)段的棄風(fēng)情況，在烏蘭察布地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)容量在3635～6436MW之間時(shí)，該風(fēng)電場全年預(yù)計(jì)損失入網(wǎng)電量值在0～22422萬kWh之間，即當(dāng)烏蘭察布地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到6436MW時(shí)，風(fēng)電場年利用小時(shí)數(shù)大約比完全消納要減少747小時(shí)。（5） 風(fēng)電項(xiàng)目和工業(yè)園區(qū)項(xiàng)目的合作開發(fā)，能夠?qū)L(fēng)電場所發(fā)電量直接用于園區(qū)新增工業(yè)負(fù)荷用電，可以緩解烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)電源緊張及風(fēng)電外送壓力，降低蒙西電網(wǎng)為烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)供電潮流。（6） 對(duì)2015年幾種典型方式進(jìn)行潮流計(jì)算和暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明，網(wǎng)內(nèi)各條線路潮流分布合理，各點(diǎn)電壓水平在合理范圍之內(nèi)；在模擬地區(qū)電網(wǎng)500kV線路三相短路故障和察右后旗綠色高載能風(fēng)電場接入系統(tǒng)220kV線路單瞬故障的情況下，電網(wǎng)機(jī)組擺角較小，系統(tǒng)各母線電壓水平合格，系統(tǒng)均可保持穩(wěn)定，滿足暫態(tài)穩(wěn)定的要求。（7） 本文所有結(jié)論均未考慮特高壓電網(wǎng)建設(shè)，按國家電網(wǎng)公司特高壓電網(wǎng)規(guī)劃?！笆濉逼陂g，將建成蒙西、烏蘭察布及錫盟三條特高壓外送通道向華北、華中、華東送電，屆時(shí)，烏蘭察布地區(qū)風(fēng)電消納能力將進(jìn)一步加強(qiáng)，察右后旗綠色高載能風(fēng)電場機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)將可能增加到2000的正常水平。 建議（1） 加快電網(wǎng)建設(shè)。堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)是風(fēng)電送得出、落得下、用得上的基礎(chǔ)，因此，為充分利用風(fēng)能，必須統(tǒng)籌風(fēng)電與電網(wǎng)的發(fā)展，加大電網(wǎng)投資，加快電網(wǎng)建設(shè)，為風(fēng)電消納提供良好的基礎(chǔ)。必須根據(jù)風(fēng)電發(fā)展的規(guī)劃和開發(fā)規(guī)模，對(duì)烏蘭察布地區(qū)的電網(wǎng)進(jìn)行總體優(yōu)化。一是通過加裝串補(bǔ)、無功補(bǔ)償?shù)入娏﹄娮釉O(shè)備，對(duì)相應(yīng)的輸電線路進(jìn)行擴(kuò)容改造，提高現(xiàn)有線路的輸送能力，二是建設(shè)新的輸電線路，將風(fēng)電安全送入電網(wǎng)。（2） 建設(shè)風(fēng)電抽水蓄能聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)。抽水蓄能電站是世界公認(rèn)的可靠調(diào)峰電源，啟動(dòng)迅速、爬坡卸荷速度快、運(yùn)行靈活可靠，既能削峰又可填谷，又能很好的適應(yīng)電力系統(tǒng)負(fù)荷變化，改善發(fā)電機(jī)組運(yùn)行條件。為了應(yīng)對(duì)風(fēng)電的隨機(jī)性和間歇性，電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中必須留有足夠的備用電源和調(diào)峰容量。目前，烏蘭察布地區(qū)電源結(jié)構(gòu)不合理，電源點(diǎn)匱乏，系統(tǒng)調(diào)峰能力非常有限，因此，調(diào)峰往往是限制風(fēng)電接入的關(guān)鍵因素，而抽水蓄能電站快速轉(zhuǎn)變的靈活性可以很好的彌補(bǔ)風(fēng)力發(fā)電的隨機(jī)性，在負(fù)荷低谷時(shí)利用多余的風(fēng)電功率抽水蓄能，在負(fù)荷高峰利用抽水蓄能發(fā)電，將能減少不必要的棄風(fēng)、提高風(fēng)能利用率。（3） 建設(shè)一些燃?xì)廨啓C(jī)電廠，利用燃?xì)廨啓C(jī)的快速響應(yīng)來彌補(bǔ)風(fēng)電功率的波動(dòng)性和不可控性。鑒于烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)中風(fēng)電場開發(fā)范圍較廣，建議燃?xì)廨啓C(jī)電廠建在風(fēng)電場接入較為集中的區(qū)域電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)就地彌補(bǔ)風(fēng)電功率的波動(dòng)，從而減小因風(fēng)電功率變化造成的系統(tǒng)潮流變化。（4） 建立風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)和風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)。對(duì)風(fēng)電場出力進(jìn)行評(píng)估，制定涵蓋風(fēng)電在內(nèi)的發(fā)電計(jì)劃和合理的檢修計(jì)劃等，以減小風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)的影響，緩解電網(wǎng)的調(diào)峰壓力；同時(shí)，在風(fēng)電場建立功率預(yù)報(bào)系統(tǒng)和綜合控制系統(tǒng)，進(jìn)行功率預(yù)報(bào)工作，根據(jù)調(diào)度指令和其他相關(guān)信號(hào)調(diào)整風(fēng)電機(jī)組和其他相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)風(fēng)電場的優(yōu)化控制。（5） 提高風(fēng)電機(jī)組/風(fēng)電場的控制能力。風(fēng)電場應(yīng)具備有功功率調(diào)節(jié)能力，并能夠根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度部門指令控制其有功功率輸出；同時(shí)，風(fēng)電場應(yīng)具備協(xié)調(diào)控制風(fēng)電機(jī)組和無功補(bǔ)償裝置的能力，能夠自動(dòng)快速調(diào)整無功總功率；另外，風(fēng)電場還應(yīng)具備低電壓穿越能力，即：當(dāng)風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)電壓在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，風(fēng)電場內(nèi)風(fēng)電機(jī)組必須能夠保持不間斷并網(wǎng)運(yùn)行；當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓超出規(guī)定范圍時(shí)允許場內(nèi)風(fēng)電機(jī)組從電網(wǎng)中切除。（6） 給予政策支持，提高電網(wǎng)企業(yè)對(duì)風(fēng)電開發(fā)的積極性和支持力度。完善可再生能源“保障性全額收購”政策，在保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行條件下，對(duì)風(fēng)電等可再生能源執(zhí)行全額收購；合理回收風(fēng)電接入電網(wǎng)相關(guān)輸變電工程投資；電網(wǎng)企業(yè)提供輔助服務(wù)，應(yīng)合理補(bǔ)償；采取多種形式的優(yōu)惠政策給予鼓勵(lì)。附圖：附圖1 烏蘭察布風(fēng)電大發(fā)，大負(fù)荷潮流圖附圖2 烏蘭察布風(fēng)電大發(fā)，小負(fù)荷潮流圖附圖3 烏蘭察布風(fēng)電小發(fā)，大負(fù)荷潮流圖附圖4 烏蘭察布風(fēng)電小發(fā)，大負(fù)荷潮流圖附圖5 永勝域變～豐泉變?nèi)喙收舷到y(tǒng)穩(wěn)定曲線圖附圖6 旗下營變～汗海變?nèi)喙收舷到y(tǒng)穩(wěn)定曲線圖附圖7 豐泉變～集寧東變?nèi)喙收舷到y(tǒng)穩(wěn)定曲線圖附圖8 汗海變～集寧東變?nèi)喙收舷到y(tǒng)穩(wěn)定曲線圖附圖9 察右中旗變～汗海變?nèi)喙收舷到y(tǒng)穩(wěn)定曲線圖附圖10 綠色高載能