關注丨中國(guó)電科院高電壓穿越測試現場紀實
2019-06-25

截至2018年底,全國(guó)新能源裝機達到(dào)3.77億千瓦,超過水電成爲(wéi / wèi)我國(guó)裝機容量第二大(dà)電源。新能源的(de)快速發展,爲(wéi / wèi)我國(guó)能源轉型發揮了(le/liǎo)重要(yào / yāo)作用,但也(yě)出(chū)現與電網發展規劃不(bù)協調的(de)問題,導緻棄風限電的(de)出(chū)現,國(guó)家電網公司通過建設特高壓輸電工程,來(lái)解決風電的(de)消納問題。爲(wéi / wèi)深入了(le/liǎo)解風電接入特高壓後如何保證新能源電站和(hé / huò)特高壓電網穩定安全運行,記者跟随中國(guó)電力科學研究院有限公司新能源研究中心(以(yǐ)下簡稱“中國(guó)電科院新能源中心”)風電檢測團隊來(lái)到(dào)甘肅玉門市中電橋灣風電場,深入了(le/liǎo)解風電場涉網性能改造工作。

并網檢測提升消納能力

一(yī / yì /yí)川碎石大(dà)如鬥,随風滿地(dì / de)石亂走,玉門地(dì / de)區風資源非常豐富,素有“世界風口”之(zhī)稱。如果之(zhī)前提起玉門讓人(rén)想到(dào)的(de)是(shì)蒼涼、毫無生機的(de)荒漠戈壁,那麽現在(zài)與戈壁爲(wéi / wèi)伴的(de)是(shì)一(yī / yì /yí)排排、一(yī / yì /yí)片片整齊運轉不(bù)息的(de)風機,因爲(wéi / wèi)風電技術的(de)發展,昔日爲(wéi / wèi)“害”的(de)風,已經變成了(le/liǎo)今日爲(wéi / wèi)寶的(de)“能”。

與傳統電源不(bù)同,風電具有間歇性、波動性,會影響電網的(de)穩定運行,嚴重時(shí)甚至會威脅電網安全。2011年初,甘肅地(dì / de)區多次出(chū)現大(dà)規模風電機組脫網事故,原因就(jiù)是(shì)風電機組不(bù)具備低電壓穿越能力,将電網事故擴大(dà)化。“爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)解決風電大(dà)規模脫網的(de)問題,我們配合風電機組制造企業開展風電并網技術研究,對改造後的(de)機型進行驗證,2012年以(yǐ)後甘肅地(dì / de)區就(jiù)再也(yě)沒有發生過大(dà)規模風電脫網事故。”新能源中心檢測工程師陳晨向記者介紹道(dào)。

記者到(dào)達風電場時(shí),檢測團隊兩名成員正在(zài)緊張有序的(de)接線,他(tā)們正在(zài)做風電機組高電壓穿越抽檢測試。新能源中心檢測工程師劉旭東向記者介紹說(shuō):“甘肅地(dì / de)區風電裝機規模與本地(dì / de)消納能力不(bù)匹配,風電很難在(zài)本地(dì / de)完全消納,富裕的(de)風電需要(yào / yāo)通過特高壓直流輸電項目輸送到(dào)中東部地(dì / de)區。風電在(zài)特高壓直流故障引起的(de)暫态過電壓期間存在(zài)潛在(zài)的(de)大(dà)規模脫網風險,特高壓直流輸送大(dà)規模風電存在(zài)安全隐患。”

爲(wéi / wèi)高效解決消納問題,避免特高壓運行的(de)安全風險,風電開發企業、風電制造企業和(hé / huò)中國(guó)電科院等單位開展了(le/liǎo)特高壓直流近區風電涉網性能提升工作,提高電網的(de)穩定性。

“春節後,我們就(jiù)一(yī / yì /yí)直在(zài)玉門這(zhè)邊開展高電壓抽檢工作,奔波于(yú)各個(gè)檢測場之(zhī)間,團隊中有個(gè)一(yī / yì /yí)同事甚至春節後在(zài)家隻待了(le/liǎo)十幾個(gè)小時(shí)。”陳晨說(shuō)道(dào)。

因爲(wéi / wèi)風電場需要(yào / yāo)建設在(zài)風能資源豐富的(de)地(dì / de)方,而(ér)這(zhè)些地(dì / de)方一(yī / yì /yí)般地(dì / de)處内陸荒原或者沙漠地(dì / de)帶,檢測工作環境非常惡劣。 “檢測團隊成員基本上(shàng)每人(rén)每年出(chū)差都在(zài)200多天以(yǐ)上(shàng)。相對于(yú)艱苦的(de)環境,我們更需要(yào / yāo)克服的(de)是(shì)對家和(hé / huò)親人(rén)的(de)思念。”劉旭東向記者介紹道(dào)。

但是(shì),既然立志從事新能源檢測這(zhè)個(gè)行業,就(jiù)得堅守下去,他(tā)們堅信,随着化石能源消耗的(de)日益加劇,新能源将成爲(wéi / wèi)世界能源發展的(de)潮流,因爲(wéi / wèi)它關系到(dào)我們共同的(de)綠色家園。通過檢測可以(yǐ)解決風電行業發展中面臨的(de)一(yī / yì /yí)系列問題,這(zhè)就(jiù)是(shì)他(tā)們堅守的(de)價值所在(zài)。

檢測團隊成立13年以(yǐ)來(lái),一(yī / yì /yí)直在(zài)開展風電機組的(de)型式試驗和(hé / huò)并網檢測,爲(wéi / wèi)新能源健康發展保駕護航。近年來(lái),大(dà)規模脫網事故發生的(de)概率大(dà)幅度降低,電網運行的(de)安全穩定性極大(dà)提高。

實現國(guó)際互認護航産業發展

開展風電機組檢測并不(bù)是(shì)一(yī / yì /yí)件簡單的(de)事。被檢測的(de)風電機組必須在(zài)風電場或檢測場地(dì / de)中實際運行,檢測設備必須能夠模拟各類電網故障,檢測周期長、所需風況複雜、設備造價昂貴等都是(shì)必須面對的(de)挑戰。此外,還要(yào / yāo)開發檢測系統,幫助風機制造廠家進行自主研發。

我國(guó)風電檢測工作開展較晚,起初采用的(de)标準以(yǐ)IEC國(guó)際标準轉化爲(wéi / wèi)主,難以(yǐ)滿足國(guó)内風電發展的(de)需求。經過十多年的(de)攻關與實踐,中國(guó)電科院成立了(le/liǎo)國(guó)家能源大(dà)型風電并網系統研發(實驗)中心,并配套建設了(le/liǎo)總占地(dì / de)面積24.6平方公裏的(de)張北風電試驗基地(dì / de),自主研制了(le/liǎo)風電機組測試所需的(de)全部設備,主導編制了(le/liǎo)數十項風電測試領域國(guó)家、行業标準,其自主研發的(de)高電壓穿越能力裝置采用的(de)阻容升壓原理,也(yě)得到(dào)了(le/liǎo)歐美同行的(de)認可,寫入了(le/liǎo)最新出(chū)版的(de)IEC 61400-21-1:2019标準。

2017年,中國(guó)電科院正式獲得國(guó)際電工委員會頒發的(de)證書,成爲(wéi / wèi)亞洲首家可再生能源領域認可實驗室,中國(guó)風電檢測能力的(de)國(guó)際認可度由國(guó)際知名機構内的(de)互認擴展至IEC标準體系内的(de)互認。

在(zài)各方的(de)共同努力下,我國(guó)風電機組的(de)性能得到(dào)了(le/liǎo)質的(de)提升,大(dà)規模脫網事故發生的(de)概率大(dà)幅度降低,電網運行的(de)安全穩定性極大(dà)提高。國(guó)家能源局最新數據顯示,2018年,全國(guó)平均風電利用率93%,超過了(le/liǎo)2018年風電利用率88%的(de)目标,重點省區全部達到(dào)了(le/liǎo)2018年消納目标。

如今,中國(guó)電科院的(de)檢測報告已經成爲(wéi / wèi)我國(guó)風電産業“走出(chū)去”的(de)金字招牌。據了(le/liǎo)解,新能源中心爲(wéi / wèi)金風科技、聯合動力等制造商按照澳大(dà)利亞、南非、美國(guó)等多個(gè)國(guó)家的(de)并網标準完成故障穿越能力測試項目,出(chū)具的(de)測試報告及證書得到(dào)國(guó)外權威認證機構和(hé / huò)電網公司的(de)認可。此外,新能源中心還赴西班牙、丹麥、瑞典、波蘭等國(guó)家爲(wéi / wèi)西門子(zǐ)、Vestas、GE等制造商開展電能質量和(hé / huò)低電壓穿越能力測試檢測項目,國(guó)際風電市場上(shàng)的(de)“中國(guó)聲音”越來(lái)越響亮。

截至2018年底,新能源中心已爲(wéi / wèi)國(guó)内外200餘個(gè)型号的(de)風電機組提供了(le/liǎo)技術研發與試驗服務,推動了(le/liǎo)我國(guó)多個(gè)風電機組制造企業成功打入國(guó)際市場,促進了(le/liǎo)我國(guó)風電設備制造水平的(de)提升和(hé / huò)我國(guó)風電的(de)可持續發展。如今,經過新能源中心檢測的(de)風電機組目前已經出(chū)口到(dào)美國(guó)、瑞典、西班牙、澳大(dà)利亞、埃塞俄比亞、意大(dà)利、土耳其、巴基斯坦、保加利亞、智利等27個(gè)國(guó)家。