“十三五”新疆創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用 提高新能源發(fā)電量逾80億千瓦時(shí)

11月20日，從國網(wǎng)新疆電力有限公司獲悉，“十三五”期間新疆電網(wǎng)應(yīng)用振蕩監(jiān)測和控制系統(tǒng)，杜絕次/超同步振蕩現(xiàn)象，累計(jì)提高新能源發(fā)電量80.16億千瓦時(shí)，保障了新疆電網(wǎng)和疆電外送通道的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

新能源電量80億千瓦時(shí)，可以滿足新疆城鄉(xiāng)居民生活用電250天左右，約相當(dāng)于燃燒256萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的電能，可以減排二氧化碳690萬噸、二氧化硫2.2萬噸、氮氧化物1.9萬噸。

次/超同步振蕩是由于發(fā)電機(jī)組異常而產(chǎn)生諧波，導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生同步振蕩的現(xiàn)象。通俗地講，電網(wǎng)就像一個(gè)湖泊，當(dāng)發(fā)電機(jī)組工作時(shí)產(chǎn)生異常頻率，就相當(dāng)于給湖中扔了一塊石頭，產(chǎn)生的水波向四周擴(kuò)散。但這種擴(kuò)散并不衰減，反而會(huì)越來越強(qiáng)，從而發(fā)生更大面積的波動(dòng)。

由于新疆電網(wǎng)接入新能源裝機(jī)多、比例高，曾多次發(fā)生次/超同步振蕩現(xiàn)象。2012年新疆哈密市北部風(fēng)電匯集區(qū)首次出現(xiàn)次/超同步振蕩，2015年同地又出現(xiàn)更大范圍振蕩，疆電外送功率被迫降低運(yùn)行。

據(jù)國網(wǎng)新疆電力有限公司數(shù)據(jù)顯示，2015年新疆電網(wǎng)發(fā)生次同步振蕩100余次，減少風(fēng)電發(fā)電量17.5億千瓦時(shí)，并導(dǎo)致疆電外送配套3臺(tái)66萬千瓦火電機(jī)組故障脫網(wǎng)，振蕩波及范圍大、現(xiàn)象復(fù)雜。

“這種次/超同步振蕩現(xiàn)象，跨越6個(gè)電壓等級(jí)，覆蓋數(shù)百公里，且不符合已知的振蕩機(jī)理，要解決存在‘四難’：難解釋原因、難量化分析、難全面監(jiān)測、難有效抑制。”國網(wǎng)新疆電力有限公司電力調(diào)度控制中心系統(tǒng)運(yùn)行處工程師印欣說。

2015年下半年，國網(wǎng)新疆電力有限公司加快推進(jìn)專題研究，依托國家“973”、自然科學(xué)基金等計(jì)劃，與風(fēng)電設(shè)備制造單位、科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合，組建產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，累計(jì)投資1165萬元，歷時(shí)6年逐步揭示了新型振蕩機(jī)理，攻克了穩(wěn)定性量化分析、振蕩監(jiān)測與控制、振蕩協(xié)調(diào)抑制等關(guān)鍵技術(shù)，項(xiàng)目獲授權(quán)發(fā)明專利13項(xiàng)，發(fā)表SCI/EI論文61篇。

2016年開始，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型風(fēng)電變流器在39個(gè)風(fēng)電場1591臺(tái)機(jī)組示范應(yīng)用，新疆電網(wǎng)振蕩監(jiān)測與控制系統(tǒng)上線試運(yùn)行，初步實(shí)現(xiàn)振蕩源的快速定位和切除。

創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用后，新疆電網(wǎng)次同步振蕩現(xiàn)象基本消除，風(fēng)電利用率得到提高。數(shù)據(jù)顯示，2017哈密區(qū)域全年未發(fā)生次/超同步振蕩現(xiàn)象，年風(fēng)電利用率提高4.3%，風(fēng)電發(fā)電量提高18.07億千瓦時(shí)。

新疆自然資源豐富，擁有達(dá)坂城、十三間房等9大風(fēng)區(qū)，目前風(fēng)電裝機(jī)超2000萬千瓦，是新疆電網(wǎng)第二大類電源。新疆電網(wǎng)振蕩監(jiān)測和控制系統(tǒng)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了自治區(qū)風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展，并推廣應(yīng)用于甘肅、內(nèi)蒙、河北等省區(qū)。

據(jù)測算，“十四五”期間，新疆預(yù)計(jì)新增風(fēng)電裝機(jī)1000多萬千瓦。屆時(shí)風(fēng)電總裝機(jī)將超3000萬千瓦，占新疆電網(wǎng)總裝機(jī)約3成，這將進(jìn)一步推進(jìn)自治區(qū)低碳發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。(胡培根 孫開寧)(中國日報(bào)新疆記者站)