理论教育 技术研究现状分析与优化

技术研究现状分析与优化

时间:2023-06-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:1.5.1.1风电设备技术1)风电设备制造技术中国已经掌握1.5兆瓦、2兆瓦、2.5兆瓦、3兆瓦、5兆瓦和6兆瓦双馈式异步发电机变速恒频风电机组和直驱永磁式同步发电机变速恒频风电机组制造技术。

技术研究现状分析与优化

1.5.1.1 风电设备技术

1)风电设备制造技术

中国已经掌握1.5兆瓦、2兆瓦、2.5兆瓦、3兆瓦、5兆瓦和6兆瓦双馈式异步发电机变速恒频风电机组和直驱永磁式同步发电机变速恒频风电机组制造技术。2013年,中国新增风电机组的单机平均功率为1.72兆瓦。在2013年国内市场上,单机功率小于1兆瓦的风电机组占0.8%,单机功率1.5兆瓦的风电机组占51%,单机功率2兆瓦的风电机组占31.6%,单机功率2兆瓦以上的风电机组占13.8%。2013年国内所安装风电机组的最大单机容量为6兆瓦。2013年,中国风电新增装机容量中,直驱永磁式风电机组占到31%以上。

2)风电机组整机设计技术

我国风电整机企业前期主要靠国外提供图纸技术或联合设计进行风电机组的研发生产,随着行业的不断发展,企业自主设计能力大大提高,但在设计经验和设计软件方面和国外仍有一定差距。特别是依据我国风况条件进行自主设计、研发多兆瓦级新型风电机组的能力不足,尚未开发出适用我国资源条件的风电机组设计软件系统。

欧洲设计的5~6兆瓦风电机组已经批量应用,正在设计研制10兆瓦级风电机组,我国已经设计出3兆瓦及以下功率等级风电机组产品并投入批量应用;但是5兆瓦风电机组产品和6兆瓦级风电机组样机尚处于示范应用或外场试验阶段。

3)风电机组关键部件技术

国内兆瓦级以上风电机组配套的轴承变流器、变桨系统已经进入批量生产阶段,整机控制系统国内处于试制阶段。对于大型风电机组,仍需要进口部分国外关键部件,大型齿轮箱中的轴承、发电机的可靠性仍有待提高,叶片的设计技术上仍处于自主设计初级阶段,5兆瓦以上叶片、变流器和整机控制系统的研制仍需与国外先进公司合作。

4)风电行业公共研究测试平台技术

美国、德国、丹麦、西班牙等国建立了国家级的风电机组野外测试、地面传动和叶片测试的公共平台,我国在测试平台方面已经起步,一些主要制造商建设了整机测试平台,但服务于全行业的国家级公共平台尚未建立,制约了我国风电技术的持续发展。

5)海上风电机组技术

目前在欧洲,3.6兆瓦、5兆瓦和6兆瓦海上风电机组已经投入批量生产并应用到海上风电场建设中,我国已经投入批量生产并应用的海上风电机组为2.5兆瓦和3兆瓦,5兆瓦和6兆瓦海上风电机组仍处于试验或示范应用阶段。近年来,我国大型海上风电机组研发紧跟欧美大型海上风电机组研发步伐,但欧美海上风电机组多为自主研发,我国海上风电机组多为与国外企业联合研发。(www.daowen.com)

1.5.1.2 风电场并网技术

1)风电并网仿真分析技术

目前我国已基本掌握风电机组和风电场的仿真建模技术,在大型风电场规划技术研究方面已达到国际先进水平。区域电网新能源接纳能力评估技术已经应用于我国“三北地区”10余个省/自治区,以及甘肃的酒泉新疆哈密、河北的张北等7个千万千瓦风电基地的电网新能源消纳能力分析。新能源电站并网影响评估技术已经应用于我国大陆地区19个省/自治区的300余个风电场、光伏电站的接入专题研究中。

2)风电功率预测技术

国外从20世纪90年代开始风电功率预测技术研究,德国、丹麦、西班牙等国家均已建立覆盖所有并网风电场的功率预测系统。我国基本实现了风电功率预测系统在电网调度侧的全覆盖。目前,我国已经开发出符合电力调度支持系统功能规范和电力二次系统安全防护要求的软件平台——“新能源功率预测系统”,该系统可提供0~72小时短期功率预测、0~4小时超短期功率预测,时间分辨率为15分钟,并对预测结果进行误差评估。目前我国单个风电场的短期预测月准确率大于80%,超短期预测第4小时预测值的月准确率大于85%。

3)风电调度运行与控制技术

欧美等风电发达国家具有充裕的灵活调节电源,基于完善、成熟的电力市场机制,风电通过日前和日内市场竞价进行消纳。

目前国内已经开发出风电调度运行与控制技术支持系统,并研发梯级水电/风电联合优化调度技术、供热机组实时运行情况在线监测技术、新能源电力外送通道安装自动控制装置等,在年度、月度发电计划中为风电留出足够空间,形成风电优先消纳的日前发电计划,提升了风电消纳水平。

4)风电分散式及分布式接入技术

丹麦、德国等风电大国是从分布式风电发展起步的,具有较丰富的经验。我国今后将重点解决制约分布式风电发展的监测、预测、控制及检测问题,增强配电网对分散式及分布式风电的适应能力

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