http://www.kblhh.cn 2011-06-14 10:54 來源:機電商報網
5月30日,國家電網西北電力調控分中心發布了《防止風電大規模脫網重點措施》(以下簡稱“重點措施”),此前有關專家透露的國家相關部門將針對今年以來頻發的風電大規模脫網事故出臺措施的說法得到了證實。
2月24日、4月17日、4月24日和4月25日,我國甘肅省酒泉地區和河北省張家口地區分別發生了由電氣設備故障引起的風機大規模脫網事故。在電監會對事故的通報中,已投運機組不具備低電壓穿越能力被列在事故原因的第一位,一時間,大量關于我國風機低電壓穿越存在問題的報道見諸報端,風機成為眾人責難的對象。
“委屈”的風機
從流動資金出現困難到風電場審批權上收,近來,在前幾年市場爆發式增長下已經實現產能大幅擴張的我國風電設備制造業的日子過得似乎有點“苦”。與此相比,風電整機制造商因近期頻現脫網事故而廣受低電壓穿越不過關的指責,則苦中還帶點“委屈”。
不可否認的是,風機未能實現低電壓穿越對事故的發生有著不可推卸的責任。據了解,在甘肅“4.17”事故中,有92.24%的脫網風機是由于不具備低電壓穿越功能造成的。在幾次事故中,多數風電場和風機制造商都承諾具有低電壓穿越功能,但實踐證明,故障過程中系統電壓僅降至額定電壓的70%左右,就有大量風電機組脫網。盡管如此,面對當前巨大的輿論壓力,一些風機廠商仍表示有些委屈。
“我們不否認風機確實有問題,但在此次事故中,大家把焦點全部放在低電壓穿越功能上,似乎對我們來講不太公平。實際上,從技術上講,這不單是風機的責任,而是系統相互作用的結果。我覺得對于事故的原因需要系統分析,如果只要求風機改造,結果將不是很樂觀。”某風機制造商說。
實際上,事故后電網公司所做的調查結果也證實了這一點。
據國家電力調度通信中心2011年4月25日向各網、省(自治區、直轄市)調度等部門發出的《關于近期風電大規模脫網情況的通報》顯示,2011年以來,風電場電氣設備頻繁故障導致了多次風電機組大規模脫網,風電場電纜頭故障是幾次風電大規模脫網的主要誘因,而風電場動態無功補償裝置(SVC等)不能按要求自動調整也是導致故障惡化、事故擴大的主要因素之一。
據統計,2011年初至4月17日,甘肅省各風電場共發生電氣設備故障35次。其中,電纜頭故障造成匯集線跳閘21次,保護插件故障造成設備跳閘或開關拒動5次,風吹異物造成帶電設備跳閘3次,其他故障6次。顯然電氣設備的高故障率使風機脫網事故發生的概率大幅提升。
在事故調查中,相關方面還發現多個風電場無功補償存在諸多問題,包括風電場對無功補償研究不夠,沒有針對風電場實施有效的無功控制策略;風電場無功補償裝置不能按要求投入,或運行中缺陷較多影響正常運行,或未正確動作;運行人員對無功補償裝置重視不夠、了解不夠,沒有正確投入運行等。這些問題導致了多次事故的進一步擴大。
或許,如果每個環節都做好了自己應做的事,這幾次事故就不會發生,即使發生也不會造成如此嚴重的后果。因此,為避免事故的再次發生,必須系統總結梳理、解決事故中存在的每個問題,這不是只做風機的低電壓穿越改造就能達到的。
“我們認為,現在關注風機的低電壓穿越是好的開始,但并不足以解決問題。因為當電網情況惡化的時候仍可能因超越了風機的承受的范圍造成脫網,甚至造成電網崩潰。所以,我們現在給客戶提供整個風場的管理,為其提供有功、無功的平衡,這個對電網和風電場更有利。” REpower中國首席執行官Wolfgang Jussen表示。
政策、制度缺失是事故深層次原因
針對上述事故,國家電網西北電力調控分中心出臺的重點措施,就考慮到了出現事故的各方面原因,對風機、無功補償裝置、風電場等都提出了要求。
該重點措施指出,風電并網檢測應采用型式試驗和現場抽檢相結合的方式,且新并網機組的低電壓穿越能力、有功功率/無功功率調節能力等各項性能均須滿足相關技術標準要求,由政府主管部門授權的檢測機構進行檢測,并出具檢測報告;申請并網時應提供由檢測機構出具的檢測報告,檢測報告中的機型應與申請并網的機型一致,不能提交,不予并網;已并網、并承諾具備低電壓穿越能力的風電場,應在6個月內完成低電壓穿越能力現場抽檢, 并出具檢測報告,抽檢機組臺數原則上按全場機組總數的 5%控制,每型機組應至少抽檢一臺,己并網、但不具備低電壓穿越能力的風電場,應在1年之內完成改造,并通過低電壓穿越能力現場抽檢。 逾期未完成者,暫不續簽并網調度協議,待整改完成后再行續簽。
其還提出,風電場應從制造、設計、安裝、驗收、調試、運行、 檢修等多個環節加強設備安全管理,降低場內設備故障率。要強化風電場無功管理,提高風電場電壓控制能力。并網風電機組的無功功率和風電場無功補償裝置的投入容量,應在各種發電運行工況下都能接照分層分區基本平衡的原則在線動態調整,并具有靈活的調整能力和足夠的事故備用。如,風電場并網運行時,應確保場內無功補償裝置的動態部分投自動調整功能、且動態補償響應時間不大于 30毫秒,并確保場內無功補償裝置的電容器支路和電抗器支路在緊急情況下可快速正確投切。
反觀幾次事故的發生,盡管原因是復雜的,但政策、標準和運行規范的缺失難逃其責。目前,我國尚無國家層面的規定或行業規范明確要求風機入網必須具備低電壓穿越能力,同時并網檢測規定及手段仍比較缺乏;風電場運行管理存在漏洞,風電運行規程、標準不全,如有的風電場現場沒有電纜頭等設備定期巡檢、試驗、測溫的相關制度;風場并網調度協議使用范本屬于火電、水電范本,其中不少內容不適合于風電場等。此次重點措施的出臺,盡管從一定程度上彌補了一些缺陷,但相關運行規程、標準仍需要進一步出臺,達到從制度上規范行業發展的目的。
目前,事故地區的風電場和機組的低電壓穿越能力改造已經開始。
“我們共有兩套移動檢測設備,其中一套已經運到酒泉,同時第三套設備正在安裝,也準備運往酒泉。這些設備可以為整機制造商提供型式試驗,同時也可以為改造后的機組做驗證,以檢查改造效果。同時,我們還在加快移動檢測設備地生產,未來2個月,我們會生產出更多套的檢測設備。”中國電力科學研究院新能源所副總工秦世耀告訴記者。