中国北方地区风力发电、小水电互补技术研究

简要信息

　　【获奖类型】应用二等奖

　　【任务来源】科技部社会公益研究专项项目

　　【课题编号】2004DIB3J126

　　【课题起止时间】2005年1月～2007年12月

　　【完成单位】牧科所

　　【主要完成人】刘惠敏、吴永忠、李振刚、程荣香、刘 伟、晁 勤、王世锋

立项背景

　　风水电互补技术是一个新的研究课题。通过此次对其关键技术的研究，建立了一套较完整的风水互补建站方法和理论，以解决建设风水互补电站所面临的一系列关键技术问题，诸如风水互补电站的选址技术、风能水能资源的分析及互补性的评估方法、互补系统能量平衡模型的建立及优化设计等。在我国农村电气化建设中，风水电互补系统的建立将在节省煤炭资源、减少污染、保护环境、提高供电保证率和改善我国的能源结构、促进社会和经济的可持续发展等方面发挥应有的经济和社会效益。

研究内容

　　（1）研究北方小水电资源与风能在时空量序上的互补关系；

　　（2）建立风水互补供电系统能量平衡数学模型；

　　（3）研究能充分利用资源保证最大稳定输出的风电与水电最佳装机容量的计算方法；

　　（4）研究风电装机容量占互补系统总容量比例的极限值与最佳值；

　　（5）研究风水互补发供电系统的运行管理方法及经济性评价方法。

创新点

　　（1）建立了风水互补系统的动态数学模型及仿真模型，并对新疆布尔津风水互补电网和内蒙古克旗电网进行了实算分析，建立了风水互补电站的优化设计技术条件与方法。

　　（2）对同步水力发电机的励磁调压系统和调速调频系统作用后风水互补联网系统在大扰动后的动态稳定和小扰动后的静态稳定进行了分析计算。

　　（3）通过风水互补电力系统稳定性分析仿真，提出水电机组加装前馈控制器的方案可提高风水互补电力系统稳定性的措施。
成果已在新疆布尔津风水互补电网系统得到实际应用，风电容量可占系统总容量的14%，取得了良好的经济、社会和环境效益。

应用前景及社会经济效益

　　该成果在内蒙古克什克腾旗的达里风水互补电场二期工程和新疆布尔津风电场得到了具体的应用，并取得了良好的经济、社会和环境效益。