中德風電并網政策和技術標準的比較研究

圖3 我國2000-2010年風電裝機容量變化情況

表2 我國可再生能源中長期發展規劃風電規模

1.2.2 風電并網技術標準體系

為保證風電的順利并網，國家電網公司、內蒙古電網公司等電網企業于2009年分別制定并頒布實施了各自的風電場并網導則(企標)，其中《國家電網公司風電場接入電網技術規定》大部分內容被納入到2011年12月30日正式頒布的新國標《風電場接入電力系統技術規定》之中。新國標修改完善了原國標中有關風電場有功功率控制、無功功率/電壓控制、風電場功率預測、風電場測試、風電場二次系統等技術條款，并增加了風電場低電壓穿越能力(LVRT)要求的相關內容。表3所示為中德關于風電場低電壓穿越能力具體技術要求的比較，圖4為我國低電壓穿越能力要求。

表3 中德并網導則中風電場低電壓穿越能力要求

圖4 我國低電壓穿越能力要求示意

與此同時，為保證風電行業的健康發展，國家電網公司還制定了包括《風電功率預測系統功能規范》、《風電調度運行管理規范》、《風電場接入系統設計內容深度規定》等企業標準，其中《風電功率預測系統功能規范》等標準已升級為行業標準。這些標準有力地保證了電網的安全穩定運行和風電的順利消納。

整體看來，德國新能源政策制定和技術發展是適應形勢發展需要不斷進行變化和調整的。政府、企業和各級協會之間始終保持著密切的聯系，每年都會定期召開技術研討會、交流會。政府的規劃、企業的技術要求可以在需求的提出階段便為整個行業知曉并做好相應的技術上的準備。

截至目前，我國新能源政策支持體系正向日趨完備的方向發展，新能源政策和技術的具體要求也日趨完善。但隨著新問題新情況的出現，有關并網的相關要求也必須適應形勢的發展而不斷調整。例如，隨著近幾年風電并網容量的快速增長，高速發展過程中留下的安全隱患在逐步暴露，且呈現集中爆發態勢。2011年，國家電網公司經營范圍內共發生較大規模風電機組脫網事故8起，脫網機組數量較大，其中38%的機組因高電壓脫網。很顯然，在解決風電機組低電壓穿越能力的同時，高電壓穿越也已成為風電發展過程中一個亟待解決的問題，有關技術規定也必須適應這一新形勢而作出調整。

2 風電并網檢測技術認證體系

2.1 德國風電并網認證體系

德國的風電機組并網檢測是強制性的，其認證工作同樣是強制性的，風電機組要同時滿足檢測和認證的相關規定才能具備并網條件。

2.1.1 德國風電認證內容及認證機構

表4所示為德國風電認證體系中主要認證內容。其中風電場的型式認證和項目認證在我國已廣泛開展，本節重點介紹德國的風電機組和風電場的模型認證。

表4 德國風電認證體系內容

依據德國2009版EEG及并網導則的相關規定：裝機容量大于1MW的新風電場需要進行并網導則符合性認證，認證內容包括：機組本體的有功控制、電能質量、低電壓穿越能力、無功支撐能力、短路電流貢獻、PQ曲線、保護開關關斷條件、重合閘、遠程控制等。

在德國，風電機組模型和風電場的并網認證是由獨立的第三方檢測機構完成的，比較知名的有德國電力系統和電力經濟研究中心(FGH)、德國勞氏船級社(GL) 等企業或協會，其中FGH和GL的市場占有率總和超過了80%。風電機組和風電場模型的認證業務在德國已經高度市場化、知識技術密集化，有越來越多的公司正在參與到這項工作中來，如MOE、Tüv Nord、KEMA、Bureau Veritas CPS、Wind Guard Certification等公司。通過認證工作的深入開展，德國風電行業積累了大量與并網相關的經驗，進而還將其相關標準納入到IEC等國際標準之中，為德國風電制造技術和并網技術的國際化奠定了堅實的基礎。

2.1.2 德國風電認證流程

德國的風電認證區分了新舊風場的認證工作。所謂新風場是指2009年1月1日以后安裝風電機組并且并網的風電場。所謂舊風場的定義是在2002年至2008 年期間安裝風電機組并且并網的風電場。對新風場而言，其風電機組和風電場必須通過認證才能并網，而對舊風場而言，主要通過價格補償機制促使通過認證。需要說明的是，在德國，無論是新舊風場認證，風機的制造商都需要提供相應機型的電氣模型，這些模型就是用于電力系統仿真的 Matlab/Powerfactory/PSCAD模型。