國外有關(guān)風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)規(guī)定

國外有關(guān)風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)規(guī)定1丹麥丹麥?zhǔn)悄壳笆澜缟巷L(fēng)電裝機(jī)比例最高的國家。截止到2004年底，丹麥電力裝機(jī)總量為13600MW，電源結(jié)構(gòu)如圖3-1所示，其中風(fēng)電裝機(jī)為3113MW，占22.8%。圖3-1丹麥電力裝機(jī)構(gòu)成丹麥?zhǔn)鞘澜缟巷L(fēng)電技術(shù)最發(fā)達(dá)的國家，Vestas公司在風(fēng)電機(jī)組制造行業(yè)居全世界第一，丹麥Riso國家實(shí)驗(yàn)室和EMD公司分別開發(fā)了用于風(fēng)能資源分析和風(fēng)電場規(guī)劃設(shè)計(jì)的商業(yè)化程序WAsP和WindPro，這兩個(gè)程序在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。在制定風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定和導(dǎo)則方面，丹麥也是世界上最早的國家。在1998年，丹麥電力研究院DEFU(ResearchInstituteofDanishElectricUtilities)提出了風(fēng)電機(jī)組接入中低壓電網(wǎng)的技術(shù)規(guī)定(ConnectionofWindTurbinestoLowandMediumVoltageNetworks.DEFU111,1998)，用它取代先前的技術(shù)規(guī)定DEFU77和DEFU100。該技術(shù)規(guī)定適用于接入110kV以下電網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組，主要涉及到風(fēng)電場并網(wǎng)后對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠性的影響，給出了風(fēng)電機(jī)組技術(shù)參數(shù)的推薦值和電壓/頻率保護(hù)的設(shè)置范圍，但不包括風(fēng)電場可能帶來的穩(wěn)定性問題。針對(duì)風(fēng)電場接入輸電系統(tǒng)的情況，Eltra輸電公司于2000年頒布了新的技術(shù)要求(SpecificationsforConnectingWindFarmstotheTransmissionNetworks,SecondEdition)，適用于風(fēng)電場接入110kV以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)。在該技術(shù)規(guī)定中，輸電系統(tǒng)運(yùn)行商(TSO)提出了風(fēng)電運(yùn)營商必須滿足的技術(shù)要求，以確保電力系統(tǒng)在短時(shí)間和長時(shí)間內(nèi)的安全性、可靠性和電能質(zhì)量。主要條款簡述如下：(1)功率控制要求風(fēng)電場能夠?qū)⑤敵龉β士刂圃谝欢ǖ南拗抵畠?nèi)，在任何時(shí)間超過出力限值的幅度不超過風(fēng)電場最大功率的5%。該出力限值可以改變。每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組可獨(dú)立地進(jìn)行快速控制，在2s之內(nèi)將出力減少到低于最大功率的20%。在高風(fēng)速情況下，不能使所有的風(fēng)電機(jī)組同時(shí)停機(jī)。(2)運(yùn)行頻率范圍要求風(fēng)電場有可能在下表所示頻率偏離下運(yùn)行，而不需要減少風(fēng)電場的出力。表3-1風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行頻率范圍低頻頻率低于47.0Hz，0.3s后必須開斷。頻率低于47.5Hz，允許10.0s后開斷。頻率在47.5和48.0Hz之間至少運(yùn)行5min。頻率在48.0和49.0Hz之間至少運(yùn)行25min。低頻在49.0Hz以上沒有限制。超頻頻率高于53.0Hz時(shí)，0.3s后必須開斷。頻率在50.3和51.0Hz之間至少運(yùn)行1min。超頻在50.3Hz以下沒有限制。(3)無功補(bǔ)償一般情況下，風(fēng)電場與電力系統(tǒng)在并網(wǎng)點(diǎn)處沒有無功交換，即功率因數(shù)為1.0。如果采用分組投切式無功功率裝置，應(yīng)該保證在穩(wěn)態(tài)時(shí)發(fā)出/吸收的無功功率不超過最大有功功率的10%。如果根據(jù)接入系統(tǒng)研究結(jié)果，需要風(fēng)電場安裝大型無功補(bǔ)償裝置，則系統(tǒng)運(yùn)行人員要能夠根據(jù)具體協(xié)議使用可能的控制方法來進(jìn)行無功功率控制，包括遠(yuǎn)程控制、時(shí)間控制或者電壓控制。(4)電能質(zhì)量基于下列概念來評(píng)價(jià)風(fēng)電場對(duì)電壓質(zhì)量的影響：快速的電壓變化或者電壓跳變；電壓波動(dòng)和閃變；電話干擾；諧波；對(duì)電訊的干擾。(5)穩(wěn)定性要求在所有運(yùn)行情況下，風(fēng)電場應(yīng)該能夠承受下列故障序列而不解列(連接風(fēng)電場的輻射狀線路發(fā)生故障除外)。任意線路或者變壓器發(fā)生三相故障，最終解列，不進(jìn)行重合閘操作。任意線路上發(fā)生兩相故障，重合閘不成功。(6)保護(hù)規(guī)定了風(fēng)電場的電壓和頻率保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，其中有些整定值還沒有明確給出，尚需要進(jìn)一步研究。(7)通訊每個(gè)風(fēng)電場均有通訊，為電力系統(tǒng)運(yùn)行獲得必要的信號(hào)。除了有功出力和無功交換之外，還可能需要其它的信號(hào)，比如風(fēng)電場的狀態(tài)和風(fēng)速。(8)校驗(yàn)和測(cè)試在任何時(shí)候，系統(tǒng)運(yùn)行人員能夠查詢有關(guān)風(fēng)電場遵守該技術(shù)要求的文檔。其中規(guī)定：對(duì)電壓質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行校驗(yàn)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)電力系統(tǒng)和風(fēng)電場的相互作用通過仿真來檢驗(yàn)，因此風(fēng)電場有責(zé)任為這些仿真提供必要的模型，如果風(fēng)電場由幾個(gè)不同類型的風(fēng)機(jī)組成，應(yīng)提供每種類型風(fēng)機(jī)的模型。為了檢驗(yàn)風(fēng)電場對(duì)故障的響應(yīng)，電力系統(tǒng)要安裝記錄裝置，它在發(fā)生故障時(shí)觸發(fā)。該記錄裝置也可以用來檢驗(yàn)風(fēng)電場的模型。它應(yīng)記錄故障前10s到故障后60s的情況。該記錄裝置應(yīng)該包括必要數(shù)量的通道。在連接點(diǎn)對(duì)整個(gè)風(fēng)電場進(jìn)行測(cè)量的信號(hào)至少包括：電壓、有功功率、無功功率、頻率和電流。2004年5月，在DEFU111基礎(chǔ)上，丹麥兩家輸電公司Eltra(丹麥西部)和Elkraft(丹麥東部)聯(lián)合提出了風(fēng)電場接入配電網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)要求(WindTurbineGeneratorsConnectedtoNetworkswithVoltageLevelsbelow100kV)，其中增加了風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)性能的要求，目的是保證供電可靠性和供電質(zhì)量。該技術(shù)規(guī)定從2004年7月1日起實(shí)行。2德國德國是世界上風(fēng)電裝機(jī)容量最多的國家，在過去的幾年中，德國風(fēng)電裝機(jī)容量一直保持世界風(fēng)電裝機(jī)總量的1/3左右。目前，德國電力裝機(jī)總量約為125GW，其中風(fēng)電裝機(jī)比例與天然氣發(fā)電接近，下圖表示2004年德國電力裝機(jī)的構(gòu)成情況。圖3-2德國電力裝機(jī)構(gòu)成德國能源理事會(huì)(GermanEnergyAgency,DENA)正在研究和制定德國風(fēng)電發(fā)展中長期規(guī)劃，全面論證到2020年德國風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到48GW(其中陸地風(fēng)電裝機(jī)容量約為28GW，海上風(fēng)電裝機(jī)容量約為20GW)的可行性，包括風(fēng)能資源狀況、電網(wǎng)配套建設(shè)及投資、風(fēng)電機(jī)組制造能力與水平、所需的技術(shù)支持及相關(guān)經(jīng)濟(jì)性分析等等。最終研究結(jié)果提交德國議會(huì)，作為下一階段制定風(fēng)電發(fā)展有關(guān)政策和法律的重要依據(jù)。1998年，德國電力協(xié)會(huì)(GermanElectricityAssociation,VDEW)對(duì)接入中壓電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組作出了規(guī)定(GenerationintheMediumVoltageNetwork－GuidelinesfortheConnectionandOperationofGenerationUnitsintheMediumVoltageNetwork,1998)，適用于接入110kV電網(wǎng)的風(fēng)電場。其中，提出了需要對(duì)每種類型風(fēng)電機(jī)組的電能質(zhì)量特性進(jìn)行測(cè)量與評(píng)價(jià)，但對(duì)于風(fēng)電場并網(wǎng)運(yùn)行可能帶來的系統(tǒng)穩(wěn)定性問題，未作出任何要求。德國E.ON電網(wǎng)公司是德國擁有風(fēng)電裝機(jī)容量最多的電網(wǎng)公司，在過去的幾年里，該公司對(duì)風(fēng)電場接入電網(wǎng)的相關(guān)問題進(jìn)行了大量的研究工作，提出并不斷更新了高壓與超高壓電網(wǎng)的技術(shù)規(guī)定(GridCodeforHighandExtraHighVoltage，2003)，其同樣適用于接入高壓(HV：60kV，110kV)和超高壓(EHV：220kV，380kV)電網(wǎng)的風(fēng)電場。技術(shù)規(guī)定與丹麥Eltra提出的技術(shù)規(guī)定類似，對(duì)風(fēng)電場提出的技術(shù)要求的目的是確保電力系統(tǒng)在短時(shí)間和長時(shí)間內(nèi)的安全性、可靠性和電能質(zhì)量。3美國美國電力裝機(jī)總量為948GW，電源的構(gòu)成情況如圖3-3所示。其中，“其它”項(xiàng)中包括風(fēng)電裝機(jī)6600MW，在電力裝機(jī)中所占的比例不到1%，主要分布在加利福尼亞州、德克薩斯州和其它西部地區(qū)。根據(jù)美國可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的研究結(jié)果，美國風(fēng)電可開發(fā)規(guī)模為300GW，相應(yīng)的年發(fā)電量為700TWh，約占美國1990年用電量的27%。圖3-3美國電力裝機(jī)構(gòu)成2004年5月，美國聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)(FederalEnergyRegulatoryCommission，F(xiàn)ERC)和美國風(fēng)能學(xué)會(huì)(AmericanWindEnergyAssociation，AWEA)共同研究提出了風(fēng)電場接入電網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(AWEAGridCode)，并已被北美電力可靠性委員會(huì)所接受，但部分條款仍在協(xié)商當(dāng)中。該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍是根據(jù)風(fēng)電場的裝機(jī)規(guī)模而不是接入電網(wǎng)的電壓等級(jí)，其適用于裝機(jī)容量為20MW及以上的風(fēng)電場，核心內(nèi)容為：低電壓穿越(LowVoltageRideThrough，LVRT)通信能力功率因數(shù)：-0.95(超前)～＋0.95(滯后)用于設(shè)計(jì)研究的風(fēng)電機(jī)組和系統(tǒng)模型該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還指出，風(fēng)電機(jī)組的模型需要不斷進(jìn)行更新和改進(jìn)，輸電系統(tǒng)運(yùn)行部門應(yīng)該參與這個(gè)過程。美國風(fēng)能學(xué)會(huì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)AWEAGridCode所涉及的范圍比較有限，一些電力公司已經(jīng)或?qū)?huì)結(jié)合各自電網(wǎng)的具體特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上制定出自己的風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定和導(dǎo)則等。比如在紐約州，根據(jù)紐約州能源研究與開發(fā)局(TheNewYorkStateEnergyResearchandDevelopmentAuthority，NYSERDA)和紐約獨(dú)立調(diào)度機(jī)構(gòu)(NewYorkIndepentSystemOperator，NYISO)共同研究的結(jié)果，NYISO要求所有新建風(fēng)電場(注：裝機(jī)容量在規(guī)定值以下的風(fēng)電場除外)具有下列特性：調(diào)節(jié)并網(wǎng)點(diǎn)的電壓；可控功率因數(shù)變化范圍：-0.95(超前)～＋0.95(滯后)；低電壓穿越；監(jiān)測(cè)、計(jì)量和事件記錄；降低出力能力(powercurtailmentcapability)。另外，考慮到風(fēng)電機(jī)組制造和控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，NYISO還推薦了下列技術(shù)要求：功率變化率控制(controloframprates)；調(diào)速器功能，即參與頻率控制；備用功能，即在系統(tǒng)失去其他電源時(shí)能夠增加出力；即使在不發(fā)電時(shí)也能進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。4加拿大加拿大電力裝機(jī)約為104GW，具體構(gòu)成如下圖所示。根據(jù)2004年底的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，加拿大風(fēng)電裝機(jī)容量為444MW。加拿大電力裝機(jī)以水電為主，非常有利于風(fēng)電的并網(wǎng)運(yùn)行。目前，加拿大在建/批準(zhǔn)的風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)模總計(jì)超過2GW。圖3-4加拿大電力裝機(jī)構(gòu)成盡管加拿大風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模還比較小，但許多省的電力部門已經(jīng)或者正在制定風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)定。目前，阿爾伯特(Alberta)、安大略(Ontario)和魁北克(Quebec)等省都已經(jīng)制定了風(fēng)電場并網(wǎng)技術(shù)規(guī)定。現(xiàn)在，受加拿大風(fēng)能學(xué)會(huì)(CanadianWindEnergyAssociation，CanWEA)的委托，GarradHassan加拿大分公司正在制定一個(gè)基本的風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定，稱之為CanWEABaseCode。基本內(nèi)容包括：表3-2加拿大風(fēng)能學(xué)會(huì)提出的風(fēng)電場并網(wǎng)技術(shù)要求要求類型內(nèi)容無功控制可變功率因數(shù)在-0.95至0.90之間。實(shí)際實(shí)施中允許根據(jù)省份和場址的不同而變化。建議討論0.95與0.90，兩者中取一個(gè)。有功控制說明但不作要求目前不作要求。說明的內(nèi)容在以后可能會(huì)作為要求。頻率響應(yīng)說明但不作要求不作要求。建議進(jìn)行討論，為將來某些省份需要制定頻率響應(yīng)條款做準(zhǔn)備。電壓控制可變實(shí)施中允許根據(jù)省份和場址的不同而變化。建議根據(jù)Alberta的要求，對(duì)詳細(xì)的性能要求進(jìn)行討論。低電壓穿越強(qiáng)制但可變采用魁北克的標(biāo)準(zhǔn)，但允許根據(jù)省份和場址的不同而變化。詳細(xì)的內(nèi)容還將進(jìn)行討論，包括不對(duì)稱故障時(shí)的低電壓穿越。頻率承受能力強(qiáng)制59.4Hz到60.6Hz之間連續(xù)運(yùn)行。應(yīng)進(jìn)一步給出低頻段和高頻段的要求，以及采用魁北克技術(shù)要求的程度。電壓承受能力強(qiáng)制電壓偏差為-10%到10％時(shí)連續(xù)運(yùn)行。應(yīng)進(jìn)一步給出低電壓和高電壓時(shí)的要求，可能包括在電壓偏差范圍為±15％時(shí)要求運(yùn)行300s（魁北克省），以及考慮低電壓穿越和低電壓的關(guān)系。負(fù)序不作要求歸入低電壓穿越和電能質(zhì)量要求中。數(shù)據(jù)規(guī)定強(qiáng)制提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。強(qiáng)烈建議采用美國風(fēng)能學(xué)會(huì)(AWEA)的方法，成立建模小組和允許開發(fā)商自行研究。建議制定相應(yīng)的符合性測(cè)試要求。運(yùn)行監(jiān)控強(qiáng)制從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中選出一組標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，允許根據(jù)省份和場址的情況而變化。為系統(tǒng)運(yùn)行人員控制指令和其他命令開通通信通道。電力系統(tǒng)穩(wěn)定性說明但不作要求不作要求。討論它的作用和將來要求的內(nèi)容。慣量的規(guī)定不作要求不作要求。討論它的作用和將來要求的內(nèi)容。5愛爾蘭2004年底，愛爾蘭電力裝機(jī)容量約為5410MW，其中風(fēng)電裝機(jī)容量為260MW，所占4.8%。愛爾蘭電力裝機(jī)構(gòu)成的顯著特點(diǎn)是燃?xì)獍l(fā)電所占的比例高，超過1/3。由于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的啟停速度快、費(fèi)用相對(duì)火電要低，因此有利于風(fēng)電發(fā)展。另外，愛爾蘭水電(含抽水蓄能)的裝機(jī)比例接近10%，這也可用于彌補(bǔ)風(fēng)電場輸出功率的間歇性和波動(dòng)性。圖3-5愛爾蘭電力裝機(jī)構(gòu)成2002年2月，愛爾蘭電力供應(yīng)局(IrishElectricitySupplyBoard，ESB)下屬的國家電網(wǎng)公司(NationalGrid，NG)制定了一個(gè)有關(guān)風(fēng)電場接入電網(wǎng)的技術(shù)要求(WindFarmPowerStationGridCodeProvisions)，其基本內(nèi)容如下：(1)故障穿越(faultridethrough)當(dāng)電網(wǎng)的任意一相或三相發(fā)生電壓跌落時(shí)，風(fēng)電場根據(jù)電壓水平在一定時(shí)間內(nèi)必須仍舊保持與電網(wǎng)的連接，如圖3-6所示。需要說明的是：電壓值是指風(fēng)電場與電網(wǎng)連接變壓器的高壓側(cè)。圖3-6風(fēng)電場故障穿越能力除了保持與電網(wǎng)的連接之外，風(fēng)電場還要提供以下功能：在電壓跌落期間，風(fēng)電場需要提供與殘留電壓成比例的有功功率，同時(shí)向電網(wǎng)提供不超過風(fēng)電機(jī)組極限的最大無功電流。所提供無功電流的最大值應(yīng)持續(xù)至少600ms或者直到電壓恢復(fù)到輸電網(wǎng)的正常運(yùn)行范圍之內(nèi)。當(dāng)電壓恢復(fù)到其正常運(yùn)行范圍1s之內(nèi)，風(fēng)電場需要提供的有功功率至少應(yīng)是其最大可用有功功率的90%。(2)頻率要求在不同頻率偏差范圍內(nèi)，對(duì)風(fēng)電場運(yùn)行的要求如下：49.5Hz～50.5Hz：持續(xù)正常運(yùn)行狀態(tài)；47.5Hz～52.0Hz：應(yīng)保持與電網(wǎng)的連接并持續(xù)60min；47.0Hz～47.5Hz：每次頻率低于47.5Hz，應(yīng)保持與電網(wǎng)的連接并持續(xù)20s；當(dāng)頻率變化率達(dá)到或者超過0.5Hz/s時(shí)，應(yīng)保持與電網(wǎng)的連接；當(dāng)頻率超過50.2Hz時(shí)，不允許再有新的風(fēng)電機(jī)組投入運(yùn)行。(3)有功功率降低出力風(fēng)電場中的每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組都應(yīng)該具有在較低輸出水平下運(yùn)行的能力。風(fēng)電場應(yīng)該有能力在線接收由輸電網(wǎng)運(yùn)行人員所給定的有功功率的運(yùn)行點(diǎn)，并依照指示執(zhí)行。由于系統(tǒng)安全性的原因，輸電網(wǎng)運(yùn)行人員也可能必須強(qiáng)行切除風(fēng)電場。功率-頻率響應(yīng)曲線風(fēng)電場的頻率響應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)具有如下圖所示的功能。圖3-7功率-頻率響應(yīng)曲線圖3-7中，點(diǎn)A、B、C、D以及E由頻率、有功功率以及降低有功輸出后的運(yùn)行點(diǎn)等設(shè)置確定。依據(jù)電力系統(tǒng)狀況以及風(fēng)電場位置，每個(gè)風(fēng)電場的設(shè)定值可以變化。另外，頻率響應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)盡可能實(shí)時(shí)反應(yīng)頻率的變化，每臺(tái)在線風(fēng)電機(jī)組的響應(yīng)速度至少為每秒變化額定容量的1%(MW/s)。功率漸變率風(fēng)電場應(yīng)當(dāng)有能力控制其有功輸出的漸變率。該漸變率由輸電網(wǎng)運(yùn)行人員設(shè)定，表示為每分鐘有功變化的最大值。有兩種最大漸變率設(shè)定。第一種漸變率設(shè)定為1min內(nèi)有功輸出漸變的平均值；第二種漸變率設(shè)定為1min有功輸出漸變率在10min內(nèi)的平均值。以上漸變率可應(yīng)用于風(fēng)電場運(yùn)行的全過程，包括啟動(dòng)、正常運(yùn)行以及停機(jī)。輸電網(wǎng)運(yùn)行人員認(rèn)可風(fēng)速下降或者頻率響應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致的最大下降漸變率設(shè)定越限。兩個(gè)最大漸變率的設(shè)定值可以在每分鐘1和30MW之間獨(dú)立改變，風(fēng)電場應(yīng)當(dāng)能夠設(shè)置每分鐘有功變化斜率的1min和10min平均值。(4)電壓要求運(yùn)行電壓范圍本條款規(guī)定了輸電系統(tǒng)正常運(yùn)行和輸電網(wǎng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，對(duì)于不同電壓等級(jí)的系統(tǒng)，風(fēng)電場應(yīng)當(dāng)連續(xù)運(yùn)行的對(duì)應(yīng)電壓范圍。同時(shí)規(guī)定，如果輸電系統(tǒng)靜態(tài)電壓發(fā)生大至10%的階躍變化時(shí)，如果輸電網(wǎng)電壓仍在所指定的范圍內(nèi)，風(fēng)電場應(yīng)與輸電網(wǎng)相連。自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)風(fēng)電場應(yīng)當(dāng)擁有一套與常規(guī)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器特性相類似的可以連續(xù)變化和連續(xù)動(dòng)作的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并且風(fēng)電場應(yīng)當(dāng)按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)所要求的那樣運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器高壓側(cè)電壓的調(diào)節(jié)。對(duì)于電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的響應(yīng)速度，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)參考點(diǎn)（并網(wǎng)點(diǎn)）的電壓發(fā)生階躍變化時(shí)，風(fēng)電場應(yīng)當(dāng)在1s內(nèi)完成靜態(tài)無功功率響應(yīng)的90%。(5)無功容量當(dāng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓在所規(guī)定的范圍內(nèi)變化時(shí)，風(fēng)電場應(yīng)能運(yùn)行在下圖所示功率因數(shù)范圍內(nèi)的任意點(diǎn)。這里，風(fēng)電場的功率因數(shù)是指在并網(wǎng)變壓器低壓側(cè)所測(cè)得的值。A1，B1和C1點(diǎn)分別等價(jià)于超前功率因數(shù)為0.950，0.835和0.835；A2，B2和C2點(diǎn)分別等價(jià)于滯后功率因數(shù)為0.950，0.835和0.835。圖3-8風(fēng)電場功率因數(shù)范圍(6)信號(hào)、通信與控制根據(jù)當(dāng)前已有的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，輸電網(wǎng)運(yùn)行人員必須詳細(xì)說明風(fēng)電場必需的通信連接、通信規(guī)約以及所需的模擬或者數(shù)字信號(hào)。信號(hào)的精度等級(jí)應(yīng)當(dāng)與當(dāng)時(shí)歐洲主流標(biāo)準(zhǔn)相一致。從輸電網(wǎng)運(yùn)行人員發(fā)送到風(fēng)電場的信號(hào)至少包括：控制命令、降低有功輸出、功率－頻率響應(yīng)曲線模式和電壓調(diào)節(jié)，等等。從風(fēng)電場發(fā)送給輸電網(wǎng)運(yùn)行人員的信號(hào)包括：風(fēng)電場可用數(shù)據(jù)，風(fēng)電場降低功率運(yùn)行的數(shù)據(jù)，頻率響應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)置，風(fēng)電場氣象信息，等等。另外，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)有功輸出預(yù)測(cè)提供了要求，具體為：最大裝機(jī)容量超過30MW的風(fēng)電場應(yīng)當(dāng)提供有功輸出預(yù)測(cè)。在每天上午10點(diǎn)應(yīng)預(yù)測(cè)后48小時(shí)內(nèi)每間隔30min的有功，通過與輸電網(wǎng)運(yùn)行人員數(shù)據(jù)系統(tǒng)要求相符的電子接口傳輸。6英國英國電力裝機(jī)總量約為78.54GW，構(gòu)成如圖3-9所示，其中風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)1038MW，約占1.3%。從英國的電力裝機(jī)構(gòu)成看，燃?xì)獍l(fā)電容量超過1/3，這使得電力系統(tǒng)具有靈活快速的反應(yīng)能力，有助于風(fēng)電場的并網(wǎng)運(yùn)行。英國風(fēng)能資源十分豐富，據(jù)測(cè)算，陸地風(fēng)能資源的年發(fā)電量在17-82TWh之間，而近海風(fēng)能資源的年發(fā)電量在232TWh(距離海岸線5km以上，水深在10-50m)。圖3-9英國電力裝機(jī)構(gòu)成1990年，英國電力協(xié)會(huì)(ElectricityAssociation，ER)發(fā)布了工程推薦標(biāo)準(zhǔn)ERG59/1(RecommendationsfortheConnectionofEmbededGeneratiingPlanttotheRegionalElectricityCompaniesDistributionSystem)，其適用于裝機(jī)容量在5MW以下、并網(wǎng)電壓等級(jí)在20kV及以下的分布式電源，包括風(fēng)電場。1995年，支持G59/1的工程技術(shù)報(bào)告ETR113發(fā)布，該報(bào)告提供了滿足G59/1要求的方法。對(duì)于裝機(jī)容量在5MW以上的分布式電源，英國電力協(xié)會(huì)又于1996年發(fā)布了工程推薦標(biāo)準(zhǔn)ERG75(RecommendationsfortheConnectionofEmbededGeneratiingPlanttothePublicElectricitySupplies’DistributionSystemsabove20kVorwithOuputsover5MW)。2002年12月，蘇格蘭輸配電公司(ScottishPowerTransmissionandDistribution)和蘇格蘭水電公司(ScottishHydroElectric)聯(lián)合提出了大型風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)的技術(shù)指導(dǎo)文件(GuidanceNotefortheConnectionofWindFarms)，其適用于裝機(jī)容量在5MW及以上的所有風(fēng)電場。主要內(nèi)容包括：(1)風(fēng)電場控制電網(wǎng)控制中心將會(huì)向風(fēng)電場下達(dá)控制指令，包括限制風(fēng)電場最大輸出功率、確定風(fēng)電場是否參與頻率控制以及控制風(fēng)電場的電壓水平或無功輸出等。如果風(fēng)電場不能正確執(zhí)行電網(wǎng)控制中心的指令(特別是風(fēng)電場最大輸出功率)，將可能導(dǎo)致電網(wǎng)控制中心暫時(shí)將風(fēng)電場從系統(tǒng)斷開。另外，除了電氣故障以外，不可以同時(shí)切除超過風(fēng)電場裝機(jī)容量25%的風(fēng)電機(jī)組。高風(fēng)速將會(huì)導(dǎo)致輸出功率逐步減少，而不是突然失去所有風(fēng)電機(jī)組。除了由于風(fēng)速降低引起風(fēng)電場的功率降低和要求風(fēng)電場提供頻率控制之外，風(fēng)電場的功率變化率不能超過下表給出的的推薦值。表3-3風(fēng)電場最大功率變化率電站裝機(jī)容量（MW）最大功率變化率（MW/h）10min最大變化值（MW）1min最大變化值（MW）<156010315-1504倍裝機(jī)容量裝機(jī)容量／1.5裝機(jī)容量／5>據(jù)電網(wǎng)條件和風(fēng)電場的具體情況，經(jīng)過研究或者風(fēng)電場運(yùn)行部門與電網(wǎng)運(yùn)行部門協(xié)商，可以修改風(fēng)電場最大功率變化率的限值。(2)風(fēng)電場運(yùn)行頻率在不同電網(wǎng)頻率條件下，對(duì)風(fēng)電場的運(yùn)行要求見下表。表3-4風(fēng)電場運(yùn)行頻率頻率范圍要求低于47Hz風(fēng)電場應(yīng)在1s以內(nèi)跳開47Hz－47.5Hz每次頻率低于47.5Hz時(shí)要求至少能運(yùn)行20s47.5Hz－50.4Hz要求連續(xù)的運(yùn)行50.4Hz－52Hz頻率高于50.4Hz，頻率偏差每增加0.1Hz，風(fēng)電場輸出功率最少應(yīng)減少2%(S&DC39.1)當(dāng)頻率高于50.4Hz時(shí)，沒有其他的風(fēng)機(jī)啟動(dòng)高于52Hz風(fēng)電場應(yīng)在1s以內(nèi)跳開(3)風(fēng)電場頻率控制標(biāo)準(zhǔn)提出裝機(jī)容量大于30MW新建風(fēng)電場都必須具備頻率控制功能，并對(duì)頻率控制系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)