第３０卷第９期２ ０ １ ２年９月水 电 能 源 科 学Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．９Ｓｅｐ．２ ０ １ ２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）０９－０１９８－０５国外风电有序并网管理经验对我国的启示李 晨，韩锦瑞，周黎莎，曾 鸣（华北电力大学经济与管理学院，北京１０２２０６）摘要：针对当前我国风电无序并网存在的问题，提出了风电有序并网的概念和内涵，从组织、运行、协调、激励、保障五个方面分析了国外典型国家风电并网管理先进经验，探讨了国外经验对我国风电有序并网管理机制建设的启示，以提升我国风电大规模并网管理水平、促进我国风电有序开发利用。
关键词：风电；有序并网；管理经验；启示中图分类号：ＴＫ８９；Ｆ２０６文献标志码：Ａ收稿日期：２０１２－０１－１０，修回日期：２０１２－０２－２８基金项目：国家电网公司科技基金资助项目（ＫＪ－２０１０－２６）作者简介：李晨（１９８４－），男，博士研究生，研究方向为电力市场理论与应用、新能源规划，Ｅ－ｍａｉｌ：ｈａｎｊｉｎｒｕｉ０８０２＠ｓｉｎａ．ｃｎ 当前我国风电已进入快速发展阶段，２００６～２０１０年我国风电装机容量连续５年实现翻番式增长［１］，风力发电已成为我国新兴能源开发利用的主要形式。
然而，我国风电无序并网问题仍较突出，主要表现在以下五个方面［２～４］：①风电电源规划投资仍处于无序状态，电网发展滞后于风电场建设；②风电场施工建设存在一定的无序性，影响电网的安全稳定运行；③风电并网的认证检测、消纳调度等组织体系尚未健全，电网内外部主体之间的工作关系需进一步厘清；④风电并网主体之间的利益关系尚未明确，缺乏合理的并网成本分摊机制；⑤风电并网的信息、人才、技术等支撑体系尚不健全，风电并网缺乏合理保障。
因此，当前风电并网面临的主要障碍并非来源于技术层面，而是来源于管理层面，故建立并网管理工作机制、健全并网管理工作体系、优化并网管理工作流程、实现对风电并网的全过程高效管理是解决当前风电无序并网问题的有效途径。
丹麦、西班牙、德国等发达国家高度重视风电并网管理工作，从组织、运行、协调、激励、保障五个方面建立了比较完善的并网管理机制，为风电的有序开发利用奠定了良好的基础。
为此，本文结合我国风电无序并网的现状，在阐述有序并网管理内涵的基础上，总结了国外典型国家［５～９］并网管理的先进经验，并探讨了国外先进经验对我国的启示，以促进我国风电有序并网管理机制的建立。
１ 风电有序并网管理机制 风电并网全过程包含规划、建设、接网、运行、消纳五个环节，因此风电有序并网就是要通过法律、行政、经济、技术等手段实现风电并网项目的协调规划、优质建设、规范接网、高效运行和充分消纳。
风电有序并网管理机制应包括组织机制、运行管理机制、协调机制、激励机制和保障机制五个方面的内容。
２ 国外风电有序并网管理经验２．１ 组织机制（１）加强电网跨区互联。
丹麦主要依托大规模的电网互联实现对本国风电的大规模消纳。
日德兰半岛电网系统与泛欧洲（德国）电网相连，使其风电电力能通过欧洲大陆同步电网顺利消纳；此外，西兰岛和波恩霍尔姆电网与北欧（瑞典、芬兰、挪威）电网相连，不仅扩大了电力的消纳范围，且与北欧国家建立了储备和功率调节共同市场，使辅助服务资源更加丰富。
（２）成立专门调度控制机构。
西班牙成立了全球第一个可再生能源电力控制中心（ＣＥＣＲＥ），其下属于国家电力调度控制中心（ＣＥ－ＣＯＥＬ）。
ＣＥＣＲＥ与各风电场实时控制中心直接互联，接受各实时控制中心１２ｓ／次的数据上报，并每隔１５ｍｉｎ向各风电场下达调度指令。
ＣＥＣＲＥ的成立及成功运行极大地提高了电网公司对风电的实时监控能力，确保了西班牙电网的安全运行。
（３）建立风电电力集中交易机构。
德国与丹麦、西班牙的情况不同，无全国性的电网公司，全第３０卷第９期李 晨等：国外风电有序并网管理经验对我国的启示国的电力调度工作由四个区域电网调度机构负责。
但德国成立了全国统一的电力交易中心，负责组织包括风电在内的国内和跨国电力交易，这有利于对风电消纳工作的统一协调和管理，可实现风电大规模跨区消纳。
２．２ 运行管理机制各国均引入了全过程运行管理理念，建立了涵盖投运前、设备启动时和投运后三个阶段的风电并网全过程运行管理体系，见图１。
此外，各国图１ 风电并网运行管理典型流程Ｆｉｇ．１ Ｔｙｐｉｔａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｎｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ高度重视对风电并网各阶段运行风险的管控，建立了全过程运行风险管控体系。
在投运前阶段高度重视风能参数的测量和评价及对风电接入后系统运行状况的计算仿真；在设备启动阶段高度重视事故预案的制定；在投运后阶段高度重视风电预测预报系统及预测预报考核机制建设，并高度重视系统备用管理，建立了应对风电出力波动的实时调节机制。
２．３ 协调机制（１）协调电源规划建设。
丹麦在风电规划过程中，充分考虑了挪威的水电及西班牙光伏发电资源。
在风电并网外送时，利用本国的火电资源及邻国的水电、光伏资源实现了风—火、风—水的协调外送，同时积极利用抽水蓄能电站、电动汽车等调峰资源协调电力生产与消纳。
（２）协调源网规划建设。
西班牙国家电网公司通过实施滚动规划方案，加强与相关部门沟通，及时了解风电场建设进度，提前对送出通道进行规划，实现了风电建设与电网建设的协调。
德国将工作重点放在对现有电网的升级与改造上，通过不断考虑大规模风电并网给现有电网及中长期电网规划带来的影响，制定相应的应对措施，有效解决了电网发展滞后的问题。
２．４ 激励机制（１）电价机制。
丹麦采用以风电价格为主导的灵活电价，其他发电商上网电价需随风电供电量波动而波动，且风电价格始终为市场最低价。
风电并网所需的线路建设费用、变电站建设费用均由电网公司和风力发电商共同承担，以此来提高电网公司进行配套电网建设的积极性。
丹麦规定每投资１亿克朗用于新的输电线路建设，电价会提高约０．０３欧元／（ｋＷ·ｈ），这有利于确保电网公司对配套电网投资成本的回收。
（２）成本分摊机制。
西班牙采用风电溢价机制激励风电企业和电网企业以提高双方的积极性［８］。
在溢价模式下，由于支付给风电和其他电力的上网电价相同，电网企业不会因风电大规模上网而承担额外成本。
（３）电网建设补贴。
德国通过法律手段赋予风力发电商强制入网、优先出售和获取固定电价的权利，德国规定发电商有义务支付联网费用，而电网扩建费由电网企业承担，政府在此过程中提供高额补贴。
２．５ 保障机制（１）建立资源信息支撑体系。
风电发达国家均高度重视风资源信息体系建设。
开发了适用于本国风资源特点的风能资源数值模拟方法（如丹麦的ＫＡＭＭ＋ＷＡｓＰ），建立了严格的风电场风资源测量和评估技术标准及较为完善的风资源数据库，并注重数据的实时更新与发布。
（２）建立风电认证机制。
丹麦的风机制造商、设备拥有者和权威机构共同建立了风机批准和认证系统，实行风机强制认证制度，有效约束了风机制造商和风力发电商，保证了电网企业的利益。
（３）建立风电并网技术规范体系。
西班牙、德国制定严格的风电并网标准，要求发电商严格执行，保障了大规模风电的有序并网。
３ 对我国的启示３．１ 组织机制（１）运行组织机制。
风电有序并网运行组织体系是指以电力调度机构为主导，以促进风电并网后电力系统优化运行为目标的组织结构和工作关系。
借鉴国外经验，我国风电有序并网运行组织机制框架见图２。
具体来说，并网管理应以电网公司及其下辖的各级电力调度机构为主要管理机构。
风电场应首先向区域（省级）调度机构提交并网申请书、机组参数等信息，电力调度机构在完成审核后与其签署并网调度协议；然后在风电并网比例较高的地区成立风电电力控制中心，负责风电运行方式制定、技术信息管理和协调外送管理。
此外，风电场应强制建立功率预测系统，并向·９９１·图２ 风电并网运行组织机制框架Ｆｉｇ．２ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ控制中心实时提交预测信息；最后应成立专业检测机构对并网机组提供检测认证以确保运行过程的安全。
（２）消纳组织机制。
风电有序并网消纳组织体系是指在政府有关部门的主导下，各风电并网利益攸关方共同参与的以促进风电大规模跨区消纳为目标的组织结构和工作关系。
当前我国应依托特高压跨区互联电网建设，拓展风电消纳范围，建立多省（市）政府及电网企业共同参与的跨区风电消纳组织体系，风电并网消纳组织机制框架见图３。
图３ 风电并网消纳组织机制框架Ｆｉｇ．３ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｏｆ ａｂｓｏｒｐｔｉｖｅｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ３．２ 运行管理机制（１）高度重视投运前运行管理。
提高对投运前运行管理的重视程度，建立规划设计部门、发电商、电网公司三者之间的常态沟通机制，全力做好潮流计算、无功电压分析、稳定计算、短路计算等四方面的技术分析，重点管控风场规划风险和建设安装风险。
（２）全面加强设备启动阶段运行管理。
加强潮流计算、电压越限分析、功率越限分析和稳定分析，优化运行方案和保护方案，全面加强启动阶段风险防控，针对可能出现的运行事故建立和完善事故预案。
（３）持续优化启动后运行管理。
从出力预测、发电计划、可靠性分析、调度实施、检修计划和紧急控制六方面建立常态化的例行运行分析与管理机制。
高度重视风功率预测工作，不断提高出力预测的准确率，调整发电计划的备用容量，借助机组组合的优化提高供电可靠性，加强实时调度管理，在安排检修计划时以最大功率变化率为参考，注重加强工作人员的紧急控制能力，做好应急预案的制定、反事故演习和信息发布三个环节的工作。
（４）建立运行管理全过程考核体系。
引入关键点控制理念，建立投运前、启动时和投运后三个阶段运行管理全过程考核体系。
在投运前阶段主要对设施标准达成率、穿透功率极限、风电场短路容量比等三个关键指标进行实时监控和考核；在启动阶段主要对最大功率变化率、无功控制和调压、电压异常情况下机组运行能力、继保装置动作正确率、调通自动化率等五个指标进行实时监控和考核；在投运后阶段主要对风功率预测准确率、调度纪律、电量预测准确率、电能质量、风电场运行频率等五个方面的指标进行考核。
３．３ 协调机制针对风电运行特性，从规划和外送两个方面建立有序并网背景下我国风电并网协调机制，总体框架见图４。
图４ 风电并网协调机制框架Ｆｉｇ．４ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｏｆ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｏｆ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ（１）规划协调机制。
