國家能源大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心

2010年1月6日，國家能源大型風電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)中心(以下簡稱研發(fā)中心)獲國家能源局授牌正式成立，成為首批國家能源研發(fā)（實驗）中心之一。研發(fā)中心依托中國電力科學研究院建設，主要開展風電并網(wǎng)規(guī)劃仿真技術、風電功率預測及數(shù)值天氣預報技術、風電優(yōu)化調(diào)度和運行控制技術等風電并網(wǎng)關鍵技術研究和風電機組試驗檢測工作，建立完善的風電試驗檢測能力,并建成世界規(guī)模最大、功能最全、檢測手段先進靈活的國家風電試驗基地。

在研發(fā)平臺建設方面，一是配置有包括電力系統(tǒng)分析、風電場規(guī)劃設計和風能資源評價軟件等多種研究工具；研究和建立了多時間尺度風電仿真分析研究平臺；研究并建立了國內(nèi)首個專門用于風電/光伏功率預測的數(shù)值天氣預報運行中心。二是開發(fā)了國內(nèi)首套具有完全自主知識產(chǎn)權的風電功率預測系統(tǒng)軟件平臺和國內(nèi)首套“風電優(yōu)化調(diào)度計劃系統(tǒng)”。集成開發(fā)了風電機組各項特性檢測測試系統(tǒng)；建成國內(nèi)第一個風電機組檢測中心質(zhì)量管理體系和國內(nèi)唯一具備全部風電機組特性檢測與評估能力的風電檢測機構，并獲得了國內(nèi)首個風電機組檢測方面的CNAS國際互認可資質(zhì)和計量認證資質(zhì)。三是建成了具有世界先進水平的風電試驗基地，具備完善的風電檢測能力。成功研制安裝了關鍵測試設備——固定式電壓跌落發(fā)生裝置和電網(wǎng)擾動發(fā)生裝置；基地建設了30個測試機位，通過基地獨特設計的集電系統(tǒng)，可以高效的開展風電機組測試；基于IEC61850-9-2通訊協(xié)議，研制了高速海量數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，采樣頻率高達20kHz，實現(xiàn)試驗結果的快速記錄和分析。

研發(fā)中心成立以來，積極開展科研開發(fā)和科技創(chuàng)新，目前已取得了重要進展。一是在風電并網(wǎng)仿真與分析研究方面，研發(fā)中心研發(fā)了基于電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬的并網(wǎng)風電規(guī)劃方法和基于風電機組通用模型的大規(guī)模并網(wǎng)風電對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的分析評估方法，構建了可用于電力系統(tǒng)靜態(tài)及暫態(tài)分析并能準確模擬LVRT能力的風電機組模型，以及接入大規(guī)模風電的區(qū)域電網(wǎng)穩(wěn)定性仿真分析體系。二是在風電功率預測技術方面，研發(fā)中心建立了數(shù)值天氣預測降尺度研究和計算能力，對不同數(shù)值天氣預測降尺度模式進行研究；開展了風電功率預測物理模型研究，針對不同區(qū)域的地形特點，開展了基于不同方法的物理預測模型的研究工作。研究了風電功率預測的理論與方法，提出多種預測模型及其組合，并給出了模型的選擇方法和原則；開發(fā)了國內(nèi)首套具有完全自主知識產(chǎn)權的風電功率預測系統(tǒng)。該系統(tǒng)已在全國14個電力調(diào)度中心及130多個風電場投入運行，預測總容量超過3000萬千瓦，居世界首位，預測精度達到國際先進水平。三是在新能源優(yōu)化調(diào)度運行技術研究方面，研發(fā)中心研究了基于風電功率預測的常規(guī)電源優(yōu)化啟停技術、風電接納能力評估技術、風電與常規(guī)電源的協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度技術、風電出力受限期間的優(yōu)化分配技術，并研發(fā)相應的風電優(yōu)化調(diào)度計劃系統(tǒng)，解決了目前風電出力不能科學納入電網(wǎng)調(diào)度計劃、火電運行經(jīng)濟性差、風電利用率低的問題，實現(xiàn)風電與火電的安全經(jīng)濟優(yōu)化運行，提高電網(wǎng)調(diào)度機構的風電調(diào)度運行水平。四是在風電試驗檢測能力建設方面，研發(fā)中心研究了風電機組功率特性、電能質(zhì)量和功率控制、噪聲、載荷、低電壓穿越以及電網(wǎng)適應性檢測技術；研究了各類型測試的數(shù)據(jù)處理和評價方法；研究開發(fā)了8大類移動式風電檢測系統(tǒng)50余套；研發(fā)了首套電壓等級最高，容量最大、體積最小的移動式風電機組低電壓穿越測試系統(tǒng)，以及風電場并網(wǎng)特性檢測系統(tǒng)。五是在風電試驗基地建設方面，研發(fā)中心首次提出了集風電機組通用基礎、切換靈活的集電系統(tǒng)和高兼容性的高速海量數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)于一體的風電試驗基地設計方案，建成了世界上規(guī)模最大的風電試驗基地，可以為30臺風電機組不間斷開展機械特性和電氣特性測試，實現(xiàn)了高效、靈活的風電試驗檢測。目前，中心已為全球50多個風電機組制造商開展150余項移動式風電測試項目。

研發(fā)中心的人才隊伍建設、資質(zhì)認證和交流合作工作也取得了顯著成績。在人才隊伍建設方面，研發(fā)中心根據(jù)“開放、流動、聯(lián)合”的原則，緊密結合我國電力系統(tǒng)所面臨的技術復雜性問題，采取學歷培訓、人才引進與建立開放式的實驗室等方式進行人才培養(yǎng)，并通過組織學術交流和專業(yè)培訓等多種形式，培養(yǎng)了一批專業(yè)技術人才，提升了國際知名度和影響力，提高風電并網(wǎng)研究能力和試驗檢測能力，為促進我國風電并網(wǎng)技術進步和行業(yè)健康發(fā)展奠定了良好的基礎。在資質(zhì)認證方面，研發(fā)中心于2011年通過CNAS組織的復評審，獲得了風電機組載荷測試和低電壓穿越測試的認可資質(zhì)并通過中國國家認證認可監(jiān)督管理委員會（CNCA）評審，獲得了計量認證資質(zhì)（CMA）。目前研發(fā)中心已獲得風電機組型式認證檢測、風電機組并網(wǎng)特性檢測全部項目資質(zhì)，可依據(jù)IEC標準和國家/行業(yè)標準完成8大類、共計45個參數(shù)的測試。在交流合作方面，中心自成立以來承擔了包括中國可再生能源規(guī)?；l(fā)展項目（CRESP）一期項目中建立風力發(fā)電機組檢測中心、風電場運行情況后期評估、制訂風電場輸出功率和電壓特性測試規(guī)范和短期風功率預測等四個子項目，中德合作“風電研究與培訓”、“風能環(huán)境研究與培訓中心”項目，中丹風能發(fā)展項目以及可再生能源與能源效率伙伴關系計劃——“智能電網(wǎng)中促進可再生能源接入的輔助服務機制及標準體系研究”等多項國際合作項目。為滿足我國風機制造行業(yè)檢測認證國際化的業(yè)務需求，研發(fā)中心還與國際知名檢測及認證機構WINDTEST、WindGuard等國內(nèi)外風電檢測認證機構開展了廣泛的技術合作，共同組織開展技術培訓、技術研討會和共同開展檢測項目等。2011年，中心承建單位中國電科院與世界知名風電認證機構DNV KEMA簽署合作意向書，就風電機組/風電場和其他新能源發(fā)電等領域進行深入技術合作達成共識。

研發(fā)中心將按照《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》的發(fā)展目標和任務要求，深入貫徹落實科學發(fā)展觀，以“重大技術研究、重大技術裝備、重大示范工程及技術創(chuàng)新平臺”四位一體的國家能源科技創(chuàng)新體系為指導，進一步完成以下任務：一是將著力提高風電并網(wǎng)運行的安全性和提升電力系統(tǒng)接納風力發(fā)電的能力，進一步加強風電建模仿真技術、風電功率預測與調(diào)度運行技術、風電并網(wǎng)檢測技術、分布式風電規(guī)劃運行與協(xié)調(diào)控制技術等關鍵技術研究。二是拓展數(shù)值天氣預報系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的全景化應用，適用于高海拔與海洋等特殊地區(qū)的風電檢測裝置研制，海上風電測試方法和測試技術研究，風力發(fā)電實時建模與參數(shù)辨識等基礎性、前瞻性技術的研究與部署。三是通過在風力發(fā)電及接入技術領域的理論和技術研究，不斷提高風能資源評估和發(fā)電規(guī)劃能力，有力支撐電網(wǎng)送出方案的制定，有效提升風電場功率預測、功率控制等功能水平，不斷提高電網(wǎng)消納能力，減少棄風，提高風能利用率，增強大規(guī)模風電并網(wǎng)調(diào)度運行的資源優(yōu)化配置利用率和安全經(jīng)濟運行水平，促進我國風力發(fā)電的積極健康發(fā)展。