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摘 要：随着风电并网发电量的突飞猛进和在全国范围内安全性评价工作的广泛开展，风电并网发电安全性评价指标与评价方法的研究，已经越来越受到电力系统及安全评价机构的普遍关注。本文通过对比传统能源与风电并网发电安全性评价工作的特点和要求，对目前国内外风电并网发电可用的安全性评价方法进行梳理和总结，并结合风电并网发电安全性评价工作的现状和要求，认为采用传统能源并网发电系统的某些安全性评价指标将不能直接显示风电并网发电具有的波动性、随机性和间歇性特点，这给风电发电接入电网带来很多问题，风电的发展与电网不协调的矛盾也日益突出，因此，结合现有风电并网发电安全性评价工作研究的理论成果，本文表明建立风电并网发电的安全性评价体系意义重大。
关键词：风电;并网发电;安全性评价
一、风电并网安全性评价研究的意义
随着现有资源的逐渐耗竭、能源需求的不断增长以及环境问题的日益加剧，积极风能及其发电技术，建立以可再生为基本特征的风能系统，推进能源战略转型，已经成為全球各国的共识。然而，与传统能源发电不同，风能的发电一般具有随机性、间歇性和波动性的特点。这种特点随着风能发电规模的不断增大，将对整个配电系统产生相当的影响。世界范围内频繁发生的大规模停电事故表明，风电、发电的接入，为整个电力系统的安全带来了更大的不确定性，运行人员至今缺乏有效的方法对配电系统的安全性做出正确评估以采取相应的控制措施。因此，为全面评价风能并网发电的安全性，有必要基于风能发电的特点，建立风能并网发电的评价指标，量化评估大量风能并网发电后对传统配电网系统的影响，这对指导未来实现大规模风能发电系统实时无条件接入具有重要的理论和现实意义。
二、风电并网发电安全性评价方法及对比分析
安全性评价属于风险管理的理论范畴，是预防和控制电力系统企业事故行之有效的方法，多年来一直是电力系统研究中最重要的方向之一。安全评价的目的是查找、分析和预测工程、系统存在的危险、有害因素及可能导致的危险、危害后果和程度，提出合理可行的安全对策措施，指导危险源监控和事故预防，以达到最低事故率、最少损失和最优的安全投资效益。
有关并网安全性评价的方法很多，国内外均有研究，主要评价方法包括定性分析评价方法、定量分析评价方法、概率危险评价技术、危险指数评价方法、基于人、机、环、管四因素的系统综合评价方法、系统安全分析的人工神经网络方法、模糊层次分析法等。对各种电力系统安全分析评价技术进行对比研究，可以发现，各种技术方法之间既有紧密的联系，又有明显的区别。
目前，基于发电机组的并网安全性评价研究，是在发、供电企业安全性评价的基础上发展起来的，且仅仅是参照以往的发、供电企业安全性评价体系进行研究，很大程度上只是倾向对电厂的评价，很少考虑电网，没有真正体现出并网评价的特点，更不用说与风能并网发电的特点建立关系。因此，在风能并网发电安全性评价领域，针对风能并网发电的特点，重点突出评价方法的实用、简便和可操作性，突破传统的单一评价方法（安全检查表法），建立一套综合评估体系和模式，将成为风能并网发电风险评估的基础。
三、风能并网发电安全性评价工作现状和要求
安全性评价工作在电力系统中的应用是在90年代初。直到2003年7月，国家电网公司才首次发布《发电厂并网运行安全性评价》，规范发电厂并网运行的安全管理。随之，国家电力监管委员会成立。此后，各区域的电监局相继组织开展并网发电安全性评价工作，编制并网发电安全性评价标准和依据，并各自下发了并网安全性评价的管理办法。
在风能并网发电安全性评价领域，并网发电安全性评价工作目前正处于起步阶段。2008年，华北监管局制定了《华北区域风力发电机组并网安全性评价标准》，随之，内蒙古自治区经济委员会制定了我国第一部《风力发电厂并网运行安全性评价》管理办法。到2013年3月，电监会发布《光伏发电站并网安全条件及评价规范（试行）》，最终形成以《发电机组并网安全性评价管理办法》为管理标准，以《发电机组并网安全条件及评价》、《风力发电厂并网安全条件及评价规范》、和《小水电发电机组并网安全条件及评价规范（试行）》为评价标准的评价体系。
基于风能发电的并网安全性评价研究，是在发、供电企业安全性评价基础上发展起来的，正在初步阶段。在评价方法上仅是应用安全检查表法，受专业人员技术水平和能力的影响非常大，不能完全正确反映并网机组的安全状态水平。因此目前的评价方法具有一定的局限性，不能满足风能发电并网的安全性评价要求，主要存在以下不足：
1. 当前的安全性评价局限于静态管理，没有实施全过程动态管理，上一轮评价的信息没有反馈到下一轮，不能实现评价工作的持续改进。
2. 没有建立科学的评价模型，量化标准未必准确，分数的意义不明确，不能真正反映哪些重要设备不合格，不利于将有限的资源投放到最迫切、最重要的整改中去。
3.目前的评价方法没有突出关键项目和关键节点的重要性，评价体系只能得到一个抽象的分数，不能揭示风险发生的可能性，且以总分来评定一个单位是否达标，忽视了单位大小、设备多少等方面的差异性。
四、指标体系结构
由于风能并网发电出力的不稳定行，同时电网安全具有复杂性和多面性，用多个指标同时描述才能比较全面地反映其整体水平和相关关系。另外电网的运行情况存在偶然性，需要分析大量的观测结果才能把握其内在规律;单个指标受随机误差影响大一些，指标体系在电网安全性评价的全面性和可靠性上更具优势。
本文拟提出一套针对风能并网发电安全性评价的指标体系，为风能并网发电安全性评价工作的进一步发展奠定了基础。该指标体系从安全供电能力、电能质量安全性、拓扑结构脆弱性、风险指标、电网调度及通信五个方面着手，提出了一系列评价风能并网发电安全性的指标。其中安全供电能力方面指标包括对电网进行常规的N-1，N-2校验，短路电流水平，此外考虑保护隐藏故障和故障后系统元件运行状态的变化，对电网进行了N-K分析，指出了电网可能发生的高阶故障，提出系统N-K故障后失元件个数指标。电能质量安全性方面指标包括有功裕度指标、电压裕度指标、负荷裕度指标、频率稳定性判别指标、暂态电压稳定性判别指标、线路极限传输功率、谐波安全性指标、功率预测、无功补偿、线路极限切除时间。拓扑结构脆弱性方面指标包括节点脆弱性指标、线路脆弱性指标和最大供电区域指标。风险指标包括过负荷风险指标、低电压风险指标、电压崩溃风险指标、功角失稳风险指标。以及电网调度及通信。
通过结合最新的理论研究对传统的并网发电安全性评价指标的改进，提出了一套完整的风能并网安全性评价指标体系。该指标体系包括安全供电能力、电能质量安全性、拓扑结构脆弱性、风险指标、电网调度及通信五大类，其中每一方面都包含多项下属指标，以便从不同的角度加以量化。指标体系结构图如下：
五、结论
安全性评价是安全管理工作“预防为主”的具体表现，也是安全管理现代化的一项重要内容。由于风能相对于传统能源而言，具有明显的随机性，间歇性和波动性特征，因此风能并网发电势必会给电网安全稳定运行带来一定的影响。本文通过对风能并网发电特点以及对电网影响的分析，并结合现有风能并网发电安全性评价工作研究的理论成果，表明建立风能并网发电安全性评价体系意义重大。
参考文献
[1] 许郁，朱永强.并网风电场发电可靠性的新的评价指标[J].电气技术，2010，（6）：9-12.
[2] 吴俊，李建设，周剑，刘春晓.风力发电并网对电网的影响[J].南方电网技术，2010，4（5）：48-52.
[3] 胡涛，黄健， 鄢威.一种电力生产安全性评价方法研究及应用[J].电力系统保护与控制，2009，37（16）：47-49.
[4] 胡兴军.风力发电并网对电网系统的影响分析[J].电气制造，2011，（11）：72-75.
[5] 王雨涵.风力发电接入电网对电网安全性评价的研究[D].华北电力大学，2009.
关键词：风电;并网发电;安全性评价
一、风电并网安全性评价研究的意义
随着现有资源的逐渐耗竭、能源需求的不断增长以及环境问题的日益加剧，积极风能及其发电技术，建立以可再生为基本特征的风能系统，推进能源战略转型，已经成為全球各国的共识。然而，与传统能源发电不同，风能的发电一般具有随机性、间歇性和波动性的特点。这种特点随着风能发电规模的不断增大，将对整个配电系统产生相当的影响。世界范围内频繁发生的大规模停电事故表明，风电、发电的接入，为整个电力系统的安全带来了更大的不确定性，运行人员至今缺乏有效的方法对配电系统的安全性做出正确评估以采取相应的控制措施。因此，为全面评价风能并网发电的安全性，有必要基于风能发电的特点，建立风能并网发电的评价指标，量化评估大量风能并网发电后对传统配电网系统的影响，这对指导未来实现大规模风能发电系统实时无条件接入具有重要的理论和现实意义。
二、风电并网发电安全性评价方法及对比分析
安全性评价属于风险管理的理论范畴，是预防和控制电力系统企业事故行之有效的方法，多年来一直是电力系统研究中最重要的方向之一。安全评价的目的是查找、分析和预测工程、系统存在的危险、有害因素及可能导致的危险、危害后果和程度，提出合理可行的安全对策措施，指导危险源监控和事故预防，以达到最低事故率、最少损失和最优的安全投资效益。
有关并网安全性评价的方法很多，国内外均有研究，主要评价方法包括定性分析评价方法、定量分析评价方法、概率危险评价技术、危险指数评价方法、基于人、机、环、管四因素的系统综合评价方法、系统安全分析的人工神经网络方法、模糊层次分析法等。对各种电力系统安全分析评价技术进行对比研究，可以发现，各种技术方法之间既有紧密的联系，又有明显的区别。
目前，基于发电机组的并网安全性评价研究，是在发、供电企业安全性评价的基础上发展起来的，且仅仅是参照以往的发、供电企业安全性评价体系进行研究，很大程度上只是倾向对电厂的评价，很少考虑电网，没有真正体现出并网评价的特点，更不用说与风能并网发电的特点建立关系。因此，在风能并网发电安全性评价领域，针对风能并网发电的特点，重点突出评价方法的实用、简便和可操作性，突破传统的单一评价方法（安全检查表法），建立一套综合评估体系和模式，将成为风能并网发电风险评估的基础。
三、风能并网发电安全性评价工作现状和要求
安全性评价工作在电力系统中的应用是在90年代初。直到2003年7月，国家电网公司才首次发布《发电厂并网运行安全性评价》，规范发电厂并网运行的安全管理。随之，国家电力监管委员会成立。此后，各区域的电监局相继组织开展并网发电安全性评价工作，编制并网发电安全性评价标准和依据，并各自下发了并网安全性评价的管理办法。
在风能并网发电安全性评价领域，并网发电安全性评价工作目前正处于起步阶段。2008年，华北监管局制定了《华北区域风力发电机组并网安全性评价标准》，随之，内蒙古自治区经济委员会制定了我国第一部《风力发电厂并网运行安全性评价》管理办法。到2013年3月，电监会发布《光伏发电站并网安全条件及评价规范（试行）》，最终形成以《发电机组并网安全性评价管理办法》为管理标准，以《发电机组并网安全条件及评价》、《风力发电厂并网安全条件及评价规范》、和《小水电发电机组并网安全条件及评价规范（试行）》为评价标准的评价体系。
基于风能发电的并网安全性评价研究，是在发、供电企业安全性评价基础上发展起来的，正在初步阶段。在评价方法上仅是应用安全检查表法，受专业人员技术水平和能力的影响非常大，不能完全正确反映并网机组的安全状态水平。因此目前的评价方法具有一定的局限性，不能满足风能发电并网的安全性评价要求，主要存在以下不足：
1. 当前的安全性评价局限于静态管理，没有实施全过程动态管理，上一轮评价的信息没有反馈到下一轮，不能实现评价工作的持续改进。
2. 没有建立科学的评价模型，量化标准未必准确，分数的意义不明确，不能真正反映哪些重要设备不合格，不利于将有限的资源投放到最迫切、最重要的整改中去。
3.目前的评价方法没有突出关键项目和关键节点的重要性，评价体系只能得到一个抽象的分数，不能揭示风险发生的可能性，且以总分来评定一个单位是否达标，忽视了单位大小、设备多少等方面的差异性。
四、指标体系结构
由于风能并网发电出力的不稳定行，同时电网安全具有复杂性和多面性，用多个指标同时描述才能比较全面地反映其整体水平和相关关系。另外电网的运行情况存在偶然性，需要分析大量的观测结果才能把握其内在规律;单个指标受随机误差影响大一些，指标体系在电网安全性评价的全面性和可靠性上更具优势。
本文拟提出一套针对风能并网发电安全性评价的指标体系，为风能并网发电安全性评价工作的进一步发展奠定了基础。该指标体系从安全供电能力、电能质量安全性、拓扑结构脆弱性、风险指标、电网调度及通信五个方面着手，提出了一系列评价风能并网发电安全性的指标。其中安全供电能力方面指标包括对电网进行常规的N-1，N-2校验，短路电流水平，此外考虑保护隐藏故障和故障后系统元件运行状态的变化，对电网进行了N-K分析，指出了电网可能发生的高阶故障，提出系统N-K故障后失元件个数指标。电能质量安全性方面指标包括有功裕度指标、电压裕度指标、负荷裕度指标、频率稳定性判别指标、暂态电压稳定性判别指标、线路极限传输功率、谐波安全性指标、功率预测、无功补偿、线路极限切除时间。拓扑结构脆弱性方面指标包括节点脆弱性指标、线路脆弱性指标和最大供电区域指标。风险指标包括过负荷风险指标、低电压风险指标、电压崩溃风险指标、功角失稳风险指标。以及电网调度及通信。
通过结合最新的理论研究对传统的并网发电安全性评价指标的改进，提出了一套完整的风能并网安全性评价指标体系。该指标体系包括安全供电能力、电能质量安全性、拓扑结构脆弱性、风险指标、电网调度及通信五大类，其中每一方面都包含多项下属指标，以便从不同的角度加以量化。指标体系结构图如下：
五、结论
安全性评价是安全管理工作“预防为主”的具体表现，也是安全管理现代化的一项重要内容。由于风能相对于传统能源而言，具有明显的随机性，间歇性和波动性特征，因此风能并网发电势必会给电网安全稳定运行带来一定的影响。本文通过对风能并网发电特点以及对电网影响的分析，并结合现有风能并网发电安全性评价工作研究的理论成果，表明建立风能并网发电安全性评价体系意义重大。
参考文献
[1] 许郁，朱永强.并网风电场发电可靠性的新的评价指标[J].电气技术，2010，（6）：9-12.
[2] 吴俊，李建设，周剑，刘春晓.风力发电并网对电网的影响[J].南方电网技术，2010，4（5）：48-52.
[3] 胡涛，黄健， 鄢威.一种电力生产安全性评价方法研究及应用[J].电力系统保护与控制，2009，37（16）：47-49.
[4] 胡兴军.风力发电并网对电网系统的影响分析[J].电气制造，2011，（11）：72-75.
[5] 王雨涵.风力发电接入电网对电网安全性评价的研究[D].华北电力大学，2009.