新能源發(fā)電及接入技術開題報告參考PAGE2摘要當前新能源發(fā)展已成為我國能源戰(zhàn)略調(diào)整、轉變電力發(fā)展方式的重要內(nèi)容。加強新能源發(fā)電及接入技術專題的研究，對促進電網(wǎng)與新能源發(fā)電協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。在“十一五”期間，在新能源發(fā)電及接入技術專題研究方面取得重要進展。但由于風電等間歇性新能源發(fā)電的超常規(guī)發(fā)展，大規(guī)模新能源發(fā)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的影響已經(jīng)顯現(xiàn)，對新能源發(fā)電及接入技術帶來了一系列新的挑戰(zhàn)。通過國內(nèi)外技術差距對比分析，我國當前在新能源發(fā)電及接入技術和技術管理層面存在的問題主要為以下幾個方面：由于電源結構而導致的調(diào)峰能力問題；電網(wǎng)資源配置能力難以滿足風電基地遠距離電力外送問題；新能源發(fā)電及接入技術標準與檢測認證體系問題；新能源發(fā)電功率預測及調(diào)度決策支撐系統(tǒng)問題；及配電網(wǎng)建設適應新能源發(fā)電分布式接入問題?！笆濉逼陂g，需要針對這些問題深入研究、擴展方向、積極探索，為新能源發(fā)電及接入技術的研究打下堅實的基礎?！笆濉逼陂g，每年新增風力發(fā)電裝機容量將達到一千萬千瓦以上，光伏發(fā)電將呈現(xiàn)大規(guī)模集中接入與分散接入并舉的發(fā)展態(tài)勢。為此“十二五”新能源發(fā)電及接入技術總體發(fā)展思路將以國家能源發(fā)展戰(zhàn)略為導向，服務電網(wǎng)需求，充分考慮新能源發(fā)電的分散性、間歇性和不可控等特點，從提高電網(wǎng)承載和適應新能源能力的角度出發(fā)，結合智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，加強基礎研究平臺建設，在大規(guī)模新能源智能發(fā)電技術、大規(guī)模新能源發(fā)電輸送技術、分布式新能源與配用電協(xié)調(diào)發(fā)展技術、及新能源智能調(diào)度支撐技術等五個領域，為電網(wǎng)適應大規(guī)模新能源接入奠定堅實的理論和技術基礎。通過“十二五”期間及未來20年內(nèi)戰(zhàn)略規(guī)劃的實施，將最大限度發(fā)揮電網(wǎng)資源優(yōu)化配置的作用，全面解決新能源接入電力系統(tǒng)的關鍵技術問題，促進我國新能源的積極健康發(fā)展，為全面構建智能電網(wǎng)體系提供堅強支撐。在基礎研究平臺方面，“十二五”期間一是需要建設完備的新能源發(fā)電的資源數(shù)據(jù)平臺和運行數(shù)據(jù)平臺；二是要進行新能源電站模型的深化研究，掌握風電、光伏等新能源電站的參數(shù)辨識技術；三是結合新能源發(fā)電并網(wǎng)運行調(diào)度對仿真分析提出的新要求，研究適用于不同時空尺度下的時序仿真技術；四是新能源并網(wǎng)規(guī)劃技術，開發(fā)相應的工具軟件。在新能源發(fā)電技術方面，“十二五”期間需要突破的核心技術一是“電網(wǎng)友好型”新能源發(fā)電技術，使新能源發(fā)電具備接近或達到常規(guī)發(fā)電廠的控制性能，滿足智能電網(wǎng)對新能源提出的可觀、可控及可調(diào)度的要求；二是建立新能源發(fā)電并網(wǎng)標準體系以及相關檢測認證和試驗能力。三是掌握儲能技術在新能源發(fā)電中的應用技術，為儲能系統(tǒng)的大規(guī)模應用奠定基礎。四是對于如生物質能發(fā)電、海洋能發(fā)電等其它新能源發(fā)電形式，盡快開展相關的資源普查，關鍵技術研究等工作。在新能源發(fā)電大規(guī)模輸送技術方面，“十二五”期間需要突破的核心技術一是“針對我國建設若干個風電基地的建設做好輸電規(guī)劃，二是需掌握先進的新能源發(fā)電的高壓交流與直流送出技術及電網(wǎng)安全穩(wěn)定支撐技術，三是針對海上風電的快速發(fā)展趨勢，需盡快掌握柔性直流輸電等海上風電的輸變電關鍵技術。在新能源發(fā)電的分布式接入方面，“十二五”期間需要突破的核心技術一是分布式新能源的配電網(wǎng)的規(guī)劃設計技術；二是分布式新能源接入配電網(wǎng)運行控制技術，三是在分布式儲能、用戶側的能源高效利用方面進行研究，使得現(xiàn)有配電網(wǎng)能夠適應供電結構變化帶來的運行方式差異，逐步實現(xiàn)分布式新能源的即插即用。在新能源發(fā)電的調(diào)度支撐技術方面，“十二五”期間需要突破的核心技術一是數(shù)值天氣預報的計算模式研究及建立相應的生產(chǎn)基地；二是掌握風電功率精細化預測技術和太陽能發(fā)電功率預測技術，為開發(fā)新能源調(diào)度管理支持系統(tǒng)提供基礎數(shù)據(jù)支撐；三是在調(diào)度支撐關鍵技術方面，需建立適應不同時間框架、不同調(diào)度區(qū)域要求的新能源調(diào)度時序仿真平臺，掌握新能源接入電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度技術，四是掌握新能源調(diào)度運行控制技術，解決大規(guī)模間歇式新能源接入帶給電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻等諸多問題。目錄TOC\o"1-5"\h\z\u1.概述 12.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 2.1基礎研究平臺 3.1.1國外研究現(xiàn)狀 3.1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 3.1.3與國內(nèi)外先進水平的差距 2.2新能源發(fā)電技術 3.2.1國外研究現(xiàn)狀 3.2.2國內(nèi)技術現(xiàn)狀 3.2.3與國內(nèi)外先進水平的差距 2.3大規(guī)模新能源發(fā)電輸送技術 3.3.1國外研究現(xiàn)狀 3.3.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 3.3.3與國內(nèi)外先進水平的差距 2.4新能源分布式接入技術 3.4.1國外研究現(xiàn)狀 3.4.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 3.4.3與國內(nèi)外先進水平的差距 2.5新能源調(diào)度支撐技術 3.5.1國外研究現(xiàn)狀 3.5.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 3.5.3與國內(nèi)外先進水平的差距 3.戰(zhàn)略需求和發(fā)展趨勢 3.1新能源發(fā)展的戰(zhàn)略需求分析 4.1.1全球新能源發(fā)展的總體趨勢 4.1.2我國新能源發(fā)展的戰(zhàn)略定位 4.1.3我國新能源中長期發(fā)展目標 4.1.4公司和電網(wǎng)發(fā)展所面臨的需求 3.2技術發(fā)展趨勢 4.2.1我國新能源發(fā)展主要特點 4.2.2新能源發(fā)電接入系統(tǒng)存在的主要問題 3.3存在的關鍵技術問題分析 4.3.1基礎研究平臺 3.3.2新能源發(fā)電技術 3.3.3新能源發(fā)電大規(guī)模輸送技術 3.3.4新能源發(fā)電的分布式接入技術 3.3.5新能源發(fā)電調(diào)度支撐技術 4.發(fā)展思路和戰(zhàn)略目標 4.1發(fā)展思路 4.2戰(zhàn)略目標 5.“十二五”發(fā)展重點 5.1重點技術領域研究 5.1.1基礎研究平臺 方向一：新能源發(fā)電基礎數(shù)據(jù)平臺建設 方向二：新能源發(fā)電模型與參數(shù)辨識技術 方向三：新能源發(fā)電并網(wǎng)多時空尺度仿真技術 方向四：新能源發(fā)電并網(wǎng)規(guī)劃技術 5.1.2大規(guī)模新能源智能發(fā)電技術 方向一：“電網(wǎng)友好型”新能源發(fā)電技術 方向二：新能源發(fā)電系統(tǒng)的檢測認證體系 方向三：儲能技術在新能源發(fā)電中的應用技術 方向四：其它新型能源發(fā)電技術 5.1.3大規(guī)模新能源發(fā)電輸送技術 方向一：大規(guī)模新能源基地輸電規(guī)劃技術 方向二：大規(guī)模新能源發(fā)電的高壓交流送出技術 方向三：大規(guī)模新能源發(fā)電的高壓直流送出技術 方向四：大規(guī)模新能源發(fā)電支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定技術 方向五：海上風電輸變電技術 5.1.4分布式新能源與配用電協(xié)調(diào)發(fā)展技術 方向一：包含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)分析評估及規(guī)劃技術 方向二：分布式新能源接入配電網(wǎng)運行控制技術 方向三：分布式新能源利用與儲能技術 5.1.5新能源智能調(diào)度支撐技術 方向一：數(shù)值天氣預報的計算模式研究 方向二：新能源發(fā)電功率精細預測技術 方向三：新能源調(diào)度支撐關鍵技術 方向四：新能源調(diào)度運行控制技術 5.2試驗能力配套建設 5.2.1風力發(fā)電試驗平臺研究 5.2.2光伏發(fā)電試驗平臺功能擴展建設 1.概述我國政府提出了到2020年，非化石能源占一次能源消費比重要達到15％左右，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%的目標，新能源發(fā)展已成為我國能源戰(zhàn)略調(diào)整、轉變電力發(fā)展方式的重要內(nèi)容。加強新能源發(fā)電及接入技術的研究，對促進電網(wǎng)與新能源發(fā)電協(xié)調(diào)發(fā)展，推進建設堅強智能電網(wǎng)、加快轉變電網(wǎng)發(fā)展方式，具有重要意義?！笆濉逼陂g，將在基礎數(shù)據(jù)平臺建設、模型與參數(shù)辨識、仿真工具開發(fā)、規(guī)劃評估方法等基礎性研究、“電網(wǎng)友好型”新能源發(fā)電技術、多種儲能技術應用技術、新能源發(fā)電系統(tǒng)的檢測認證體系、大規(guī)模新能源發(fā)電的高壓交流、直流送出技術、分布式新能源利用與儲能技術、新能源發(fā)電出力精細預測技術及智能調(diào)度支撐技術等20個研究方向開展科技攻關，初步解決新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)的關鍵技術問題，提高電網(wǎng)承載和適應新能源的能力，促進我國新能源的開發(fā)和利用。中長期（2015－2030年），將最大限度發(fā)揮電網(wǎng)資源優(yōu)化配置的作用，全面解決新能源大規(guī)模接入電力系統(tǒng)的關鍵技術問題，促進新能源智能消納和高效利用，實現(xiàn)電網(wǎng)和電源之間的融合，為建成堅強智能電網(wǎng)提供全面支撐。新能源發(fā)電包括核電及風電、太陽能發(fā)電、海洋能、地熱能等可再生能源發(fā)電形式。本報告研究內(nèi)容僅涉及間歇性可再生能源發(fā)電，沒有涉及核電。2.1基礎研究平臺2.1.1國外研究現(xiàn)狀國外已開發(fā)出一些模擬風電、光伏及其與儲能聯(lián)合的發(fā)電系統(tǒng)性能的大型工具軟件包，通過模擬不同系統(tǒng)配置的性能和發(fā)電成本得出系統(tǒng)的最佳配置，能夠對風光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)進行較為精確的運行模擬，但是這些軟件大都十分昂貴，且不具備優(yōu)化設計的功能。北美電力可靠性理事會NERC強調(diào)電網(wǎng)部門應實時掌握被調(diào)度地區(qū)的測風數(shù)據(jù)，以及風電輸出功率預測及相應的不確定性。應給電網(wǎng)運行部門提供各種時間尺度（分別對應AGC、對應負荷跟蹤、機組起停等）和各種空間尺度（當?shù)?、區(qū)域和全國范圍）測風數(shù)據(jù)和風電輸出功率預測工具，進而協(xié)調(diào)送出及消納風電的相關區(qū)域的電網(wǎng)調(diào)度，實時確定調(diào)度策略。2.1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀“十一五”期間，國內(nèi)在新能源發(fā)電及接入技術專題的基礎平臺方面的研究取得了豐富的成果。在國內(nèi)常用的電力系統(tǒng)分析軟件BPA-PSD和PSASP中，典型風電機組機電暫態(tài)仿真模型及相關風電場數(shù)學模型的建模工作已完成?；谶@些模型，公司有關生產(chǎn)和科研單位組織開展了一系列的風電場并網(wǎng)后的系統(tǒng)仿真分析工作，取得了一些有價值的研究結論。3.1.3與國內(nèi)外先進水平的差距由于新能源發(fā)電在我國發(fā)展和應用時間較國外短，基礎研究平臺的建設相對比較薄弱，與國外存在較大差距。如在新能源發(fā)電接入電網(wǎng)可靠性分析方面，國外已開展了大量的研究，隨著風電特許權基地建設步伐的加快以及各種新能源的接入，中國已到了必須研究包含新能源的發(fā)電可靠性以保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的階段，目前這方面的研究還處于基礎階段，包含大型新能源的發(fā)電系統(tǒng)可靠性還有待進行深入研究。另外，國內(nèi)在風電機組/風電場模型與參數(shù)辨識的研究低于國際發(fā)達國家的水平，國外多個著名的風電機組生產(chǎn)商，如Gamesa、GE、Vestas等都有自己風電機組的詳細模型，而國內(nèi)生產(chǎn)的風電機組的模型和參數(shù)都未知，大規(guī)模風電接入給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來隱患。在國外，新能源發(fā)電技術發(fā)展非常迅速，新能源發(fā)電仿真模型需要跟蹤新能源發(fā)電設備結構和性能的最新技術發(fā)展，如風電機組發(fā)展趨勢為大容量、變槳變速、雙饋、無齒輪箱直驅等，仿真模型應跟蹤其結構和性能的變化；再如國外風電機組增加了低電壓穿越能力、有功功率和無功電壓控制，需研究控制機理，仿真模型需增加相應模塊等。總體而言，在新能源發(fā)電的基礎研究平臺建設方面，國內(nèi)水平較國外最先進的技術水平落后3年左右。2.2新能源發(fā)電技術2.2.1國外研究現(xiàn)狀由于在新能源發(fā)電技術方面開展了長期的研究工作，歐美等發(fā)達國家在風電、光伏發(fā)電技術方面已經(jīng)非常成熟。并網(wǎng)導則的制定和實施是促進新能源發(fā)電發(fā)展的重要技術舉措，也是國外技術發(fā)展水平的經(jīng)驗總結。美國、丹麥、德國和西班牙等國的并網(wǎng)導則對新能源的并網(wǎng)特性提出了各種要求，以滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的需要。在風電技術方面，歐洲等國家的主流機型容量普遍在2-3MW之間，5-8MW的風電機組也已經(jīng)進入試驗階段，而與電力系統(tǒng)相關的風電機組控制已經(jīng)是成熟的技術，安裝在大型風電場的風電機組應具備有功和無功的調(diào)節(jié)能力也已經(jīng)達成普遍共識，部分國家新建風電場的機組均具備故障穿越能力，并開始對不具備故障穿越能力的老機組進行改造，而故障穿越的要求也從單純的故障期間機組能夠保持不脫網(wǎng)向故障期間能夠為電網(wǎng)提供無功支撐發(fā)展。在風電場的控制技術方面，用于風電場監(jiān)控的標準IEC61400-25已經(jīng)頒布并開始推行，以實現(xiàn)不同廠家不同類型的風電機組相互兼容；而大型的風電場一般均需安裝自動控制系統(tǒng)，具備對整個電廠的無功、有功進行自動控制的能力，以適應電網(wǎng)運行條件的變化，滿足并網(wǎng)導則的要求。在光伏發(fā)電方面，歐洲、美國、日本是國際上開發(fā)利用最成熟的地區(qū)。2008年德國頒布的并入中壓電網(wǎng)的電源運行要求中，明確提出電源需具備根據(jù)電網(wǎng)運行條件動態(tài)調(diào)節(jié)其有功和無功功率的能力，這些條款已經(jīng)在2009開始正式執(zhí)行（針對光伏發(fā)電執(zhí)行時間放寬到2010年）；同時，該要求還規(guī)定了從2010年開始，這些電源必須具備故障穿越的能力（針對光伏發(fā)電，執(zhí)行時間放寬到2011年）。而在戶用的光伏發(fā)電技術方面，歐洲一些國家已經(jīng)開始研究如何利用分布式的電源改善用戶電能質量，降低電網(wǎng)損耗。由此可見，在新能源發(fā)電技術方面，歐美的技術先進國家已經(jīng)從單純的最大程度利用能源向能夠支持電網(wǎng)運行，提高新能源自身的競爭力方面發(fā)展；并且在新能源發(fā)電的標準化、智能化開展了大量工作，使得新能源發(fā)電逐漸成為保證電網(wǎng)安全可靠運行的積極因素。在開展發(fā)電技術研究與應用的同時，以歐洲為代表的國際新能源產(chǎn)業(yè)已形成了日益清晰完整的整機和零部件技術標準，以及涵蓋設計評估、質量管理體系評估、制造監(jiān)督和樣機試驗等環(huán)節(jié)的型式認證體系，可為風電/光伏等新能源設備制造和采購提供更好的技術安全保障。歐洲各個風電發(fā)達國家很早就認識到了風電機組特性的重要性，早在上世紀末就開始了風電機組特性試驗研究。IEC也陸續(xù)頒布了一系列風電機組測試標準。為了保證高質量地完成風電機組的測試工作，歐洲最有經(jīng)驗的一些風能研究所（協(xié)會）組建了國際風能測試組織MEASNET，在已有測試標準的基礎上研究試驗技術，制訂符合各個成員共同要求的MEASNET標準?，F(xiàn)在MEASNET已成為一個世界性的組織，目前有11個正式會員和5個準會員，且任何國家的測試機構均可申請加入。2.2.2國內(nèi)技術現(xiàn)狀由于整體起步晚，因此風電、光伏等新能源發(fā)電的檢測認證體系尚未建立。中國電科院可再生能源實驗室（風電并網(wǎng)研究和評價中心）是符合ISO/IEC17025：2005《檢測和校準實驗室的通用要求》標準要求、獲得中國合格評定國家認可委員會（CNAS）認可的實驗室；是國內(nèi)唯一具備國際互認可資質的風電檢測機構?，F(xiàn)在中國電科院已經(jīng)具備開展風電機組/風電場功率特性、電能質量和噪聲檢測的資質和能力，正在開展低電壓穿越能力測試和風電機組載荷測試等方面能力建設。目前中國電科院正在國家能源局和國家電網(wǎng)公司的支持下，建設國家風電技術與檢測研究中心，開展風電機組特性和風電場特性的試驗研究。在太陽能發(fā)電方面，針對電池組件等前端部件的檢測認證體系已經(jīng)開展了較多的工作，很多科研以及質檢機構參照歐洲和美國相關標準開展電池組件方面的檢測能力建設，形成了多個國家級質檢中心。但在并網(wǎng)認證、入網(wǎng)檢測方面，尚無權威的入網(wǎng)檢測認證機構，也缺乏相應的規(guī)范體系。2.2.3與國內(nèi)外先進水平的差距在風力發(fā)電方面，我國的商業(yè)化風電機組幾乎都是在技術引進和消化吸收的基礎上，通過外部采購零部件組裝實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)，自主創(chuàng)新能力低。風電機組的變流器、主控系統(tǒng)等核心部件幾乎全部依賴進口，相關控制技術的研究雖已取得初步成果，但尚未得到推廣應用。受核心技術的制約，我國商業(yè)化運行風電機組在電氣性能方面與國外存在較大差距，普遍不具備有功無功調(diào)節(jié)能力及故障穿越功能；此外，風電場的自動化水平十分低下，不同廠家機型無法進行統(tǒng)一控制，也無法實現(xiàn)與電網(wǎng)的信息交互?？傮w上風力發(fā)電的現(xiàn)有技術水平尚不能滿足大規(guī)模發(fā)展的要求。在光伏發(fā)電方面，雖然已取得一些成績，但大規(guī)模推廣應用尚處于起步階段，目前積累的經(jīng)驗尚不豐富，相關的研究仍處于探索階段。在前期研究和借鑒國外經(jīng)驗的基礎上，公司組織編制了《光伏電站接入電網(wǎng)技術規(guī)定》和《小型電源接入電網(wǎng)技術規(guī)定》，對光伏電站等各類新能源電站并網(wǎng)運行所需具備的性能指標作了較為詳細的規(guī)定。這些規(guī)定的頒布和試行，將會對光伏發(fā)電等新能源發(fā)電的技術發(fā)展方向起到引導作用。由于整體起步晚，目前國內(nèi)的風電、光伏等新能源發(fā)電的檢測認證體系尚未建立。相關實驗室和檢測中心的建設工作正在積極開展?？傮w而言，在新能源發(fā)電技術領域，國內(nèi)水平較國外最先進的技術水平落后3年左右。2.3大規(guī)模新能源發(fā)電輸送技術2.3.1國外研究現(xiàn)狀目前，世界上大多數(shù)風電場都是采用交流輸電的方式接入電網(wǎng)。國外對提高已有輸電線路的能力進行了很多研究，包括線路在線監(jiān)測、動態(tài)增容技術以及改變導線線徑等。近年來，國外風電場大規(guī)模集中接入電網(wǎng)的應用日益增多，并且已有采用柔性高壓直流輸電（VSC-HVDC）技術將風電場接入電網(wǎng)的工程。隨著風電等新能源發(fā)電規(guī)模的不斷增大，對傳統(tǒng)HVDC作為新能源外送手段的研究正在逐步開展。目前，國際上關于柔性直流輸電的研究，無論在工程實用化方面還是在基礎理論方面都已經(jīng)比較深入。1999年6月，瑞典采用VSC-HVDC技術將Gotland島的風力發(fā)電經(jīng)過地下電纜送往本土，這是世界上第一個商業(yè)化的VSC-HVDC工程。隨后在澳大利亞、丹麥、美國、挪威、德國等先后建成了容量和輸送距離都不斷增加的柔性直流輸電系統(tǒng)。目前世界范圍內(nèi)已投入商業(yè)運行的柔性直流工程共有9項，均取得了良好的運行業(yè)績，還有1項在建。其中6項工程在歐洲，2項在大洋洲，2項在北美洲。2009年，德國采用VSC-HVDC技術將世界上規(guī)模最大、總容量為400MW（80*5MW）的風電場接入電網(wǎng)運行。此外，德國研究機構對大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)采用高壓交流和高壓直流的輸電方式進行了大量研究；研究表明，高壓直流輸電方式可以很大程度上減少電網(wǎng)阻塞問題。由此可以看出，在世界范圍內(nèi)，采用VSC-HVDC系統(tǒng)將海上大規(guī)模風電場的風電送往負荷中心區(qū)域的技術已經(jīng)得到了成功應用，并積累了一定的運行經(jīng)驗。2.3.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國新能源基地建設目前以交流接入方式為主，但隨著其規(guī)模的不斷增大，逐步開展了HVDC作為大規(guī)模風電、光伏發(fā)電等遠距離外送手段的研究。關于柔性直流輸電技術的研究在國家電網(wǎng)公司的支持下也在系統(tǒng)性地展開。2006年初，國家電網(wǎng)公司制訂了《柔性（輕型）直流輸電系統(tǒng)關鍵技術研究框架》，系統(tǒng)地提出技術研究總體規(guī)劃，并做到組織措施到位、項目經(jīng)費到位、技術力量到位，為柔性直流輸電示范工程提供全面的技術支撐。目前已經(jīng)完成了《柔性直流輸電技術前期研究》和《柔性直流輸電基礎理論研究》，在柔性直流輸電系統(tǒng)總體規(guī)劃、技術經(jīng)濟性、應用規(guī)劃、可靠性和可用率、環(huán)境影響、主電路拓撲結構、系統(tǒng)數(shù)學建模、機電和電磁仿真技術、諧波與接地系統(tǒng)、系統(tǒng)損耗等方面都進行了深入的探討。目前國家電網(wǎng)公司開始了上海南匯風電場柔性直流輸電示范工程的建設，這是國內(nèi)首個采用柔性直流輸電技術進行大規(guī)模新能源接入和電力外送的項目。研究工作為大規(guī)模風電輸電技術的研究提供了可靠的技術基礎支撐和人才支撐。2.3.3與國內(nèi)外先進水平的差距在傳統(tǒng)HVDC大規(guī)模外送新能源的研究方面，目前國內(nèi)外都還在研究探討，尚無工程實踐。而在柔性直流輸電用于大規(guī)模新能源接入方面，國內(nèi)在理論研究與工程應用方面與國際先進水平存在較大的差距。首先，國內(nèi)理論研究起步晚，落后國外10年。根據(jù)科技文獻統(tǒng)計結果顯示，國際上加拿大McGill大學的Boon-TeckOoid等人在1990年就提出了利用脈寬調(diào)制控制的電壓源型直流輸電VSC-HVDC的概念。我國則是從2000年由浙江大學等高校率先開始進行研究。其次，國內(nèi)尚沒有工程經(jīng)驗，工程技術研究落后于國外。國際上首先將VSC-HVDC概念工程化的是ABB公司。ABB公司把VSC和聚合物電纜相結合，提出了HVDCLight的概念，并于1997年3月在瑞典中部的赫爾斯楊和格蘭斯堡之間進行了首次工業(yè)試驗。該試驗站的功率為3MW，直流電壓等級為±10kV，輸電距離為10km。而我國現(xiàn)在正在建設示范工程，這是國內(nèi)首個示范工程，預計2010年完成工程建設。在新能源發(fā)電輸送技術領域，由于發(fā)展模式不同，國內(nèi)國外在很多環(huán)節(jié)無法直接進行比較，但某些技術方面如柔性直流輸電技術，國內(nèi)水平較國外最先進的技術水平落后2年左右。2.4新能源分布式接入技術2.4.1國外研究現(xiàn)狀歐美在風電、光伏新能源發(fā)電的開發(fā)利用早期大多以分散接入中低壓配用電網(wǎng)絡為主，因此在新能源分布式接入方面積累了大量的實踐經(jīng)驗，相關規(guī)定和規(guī)范已經(jīng)逐步完善，并形成了一系列應用標準。IEC針對小型光伏發(fā)電，頒布了《IEC61727-1995光伏系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性》、《IEC61277-1995地面用光伏發(fā)電系統(tǒng)概述和指南》等標準，規(guī)范小型光伏發(fā)電的技術標準。IEEE針對各種類型分布式電源，發(fā)布了IEEE1547標準簇，除規(guī)定了分布式電源的接入特性外，還描述了相關的應用指南及測試方法，在工程應用中發(fā)揮了重要作用。同時，歐美日等國的各地方電網(wǎng)電力公司也分別根據(jù)各自條件制定了針對分布式新能源的一系列技術和管理條款，如一個地區(qū)的最大接入容量等等。在新能源大規(guī)模分布式接入的情況下，配電網(wǎng)規(guī)劃、運行等技術必然要面對許多新的挑戰(zhàn)。早在上世紀末本世紀初，國外就有學者相繼探討了含有分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃問題，提出了一些分布式電源優(yōu)化布點新算法，分析了采用傳統(tǒng)電網(wǎng)升級與分布式電源供電等多種電網(wǎng)擴充策略之間的優(yōu)劣，但在分布式電源對系統(tǒng)可靠性的影響方面還缺乏較深入的研究。2.4.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀在諸多政策措施的激勵下，分布式電源大規(guī)模接入電網(wǎng)，特別是光伏發(fā)電以分布式方式接入電網(wǎng)，預計將在我國得到迅速發(fā)展。2009年3月，財政部發(fā)布了《關于加快推進太陽能光電建筑應用的實施意見》和《太陽能光電建筑應用財政補助資金管理暫行辦法》，支持開展光電建筑應用示范，實施"太陽能屋頂計劃"，通過20元/Wp定額補助，推廣城市光電建筑一體化利用、農(nóng)村及偏遠地區(qū)建筑光電利用。2009年7月，財政部、科技部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《關于實施金太陽示范工程的通知》，計劃在2-3年內(nèi)，采取財政補助方式支持不低于500MW的光伏發(fā)電示范項目。這些光伏產(chǎn)業(yè)與建設的優(yōu)惠政策的集中出臺，將會強勢拉動國內(nèi)出現(xiàn)光伏電站的建設熱潮。隨著光伏發(fā)電的規(guī)模化發(fā)展，考慮到其出力的間歇性和隨機性，以及逆變器并網(wǎng)、孤島效應等因素，對光伏發(fā)電規(guī)?；⒕W(wǎng)后對電網(wǎng)安全穩(wěn)定性、供電可靠性以及電能質量等方面的影響研究也正在展開。2.4.3與國內(nèi)外先進水平的差距在分布式電源大規(guī)模接入電網(wǎng)方面，我國相關應用研究起步較晚，與發(fā)達國家存在一定差距。以分布式光伏電源為例，這些差距主要表現(xiàn)在：國外對并網(wǎng)光伏電站數(shù)學模型、運行特性及與電網(wǎng)交互影響等方面的研究已經(jīng)取得一定成果，而國內(nèi)在這方面的研究剛剛起步；分布式光伏電源建模和并網(wǎng)仿真分析工具有待完善；我國的分布式光伏電源過去多以小容量試點獨立運行為主，缺乏配電網(wǎng)并網(wǎng)運行經(jīng)驗；分布式光伏發(fā)電接入電網(wǎng)的相關規(guī)范不夠完善，對規(guī)劃和運行的指導作用有限?？傮w而言，在新能源分布式接入技術領域，國內(nèi)水平較國外最先進的技術水平落后3年左右。2.5新能源調(diào)度支撐技術2.5.1國外研究現(xiàn)狀新能源調(diào)度管理是新能源發(fā)電裝機比例較大的電網(wǎng)都面臨的問題。開展新能源發(fā)電功率預測技術是對新能源進行優(yōu)化調(diào)度的有效手段，德國、丹麥等風電發(fā)達國家從1992年起就致力于風電功率預測系統(tǒng)的開發(fā)與應用，并把風電納入了電網(wǎng)的調(diào)度計劃。如丹麥國家新能源實驗室DTU/Ris?開發(fā)了Prediktor、WPPT和Zephyr風電功率預測系統(tǒng)，并在電網(wǎng)運行調(diào)度中得到了廣泛應用。德國太陽能研究所ISET開發(fā)了WPMS，System&Metro公司開發(fā)了Previento，西班牙開發(fā)了SIPRE?LICO。國外較早開展了風電調(diào)度運行仿真研究，如西班牙建立了風電調(diào)度運行仿真系統(tǒng)，可以實現(xiàn)時間尺度為分鐘級的風電調(diào)度仿真，并將仿真的結果指導電力市場交易、風電管理和電網(wǎng)運行；加拿大阿爾伯特電力公司（AESO）也建立了風電調(diào)度仿真模型，用來分析和評估風電對電力系統(tǒng)運行的影響及應對措施功效。關于考慮風電的調(diào)度計劃制定，許多風電發(fā)達國家已經(jīng)將其納入電網(wǎng)調(diào)度計劃的制定，并通過其購售電市場運營機制，利用不同時間尺度下的電價措施來制定電力系統(tǒng)的調(diào)度運行計劃。部分國家對風電提出參與系統(tǒng)調(diào)頻調(diào)峰的要求，如德國要求風電在電網(wǎng)頻率較高時可減少出力；英國要求風電參與調(diào)頻；丹麥要求大規(guī)模集中接入的大型海上風電場留有一定的調(diào)節(jié)裕度，不僅參與調(diào)頻，而且參與調(diào)峰。關于風電調(diào)度運行控制，國外具有較高的風電機組/風電場運行控制水平，風電機組大多具有有功無功調(diào)節(jié)能力以及低電壓穿越能力。關于太陽能發(fā)電方面，目前世界上還沒有科學實用的光伏發(fā)電功率預測系統(tǒng)，也未開發(fā)出并網(wǎng)型光伏發(fā)電的調(diào)度支持系統(tǒng)。2.5.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀關于風電調(diào)度運行仿真技術研究，國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出風電功率預測系統(tǒng)，并在五個網(wǎng)省公司投入了實際運行。關于風電的調(diào)度運行控制技術，國內(nèi)已經(jīng)完成了風電場無功控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)，但尚未得到全面推廣應用。與此同時，現(xiàn)有風電場接入電力系統(tǒng)的相關技術文件也需要進行不斷修改和完善。2.5.3與國內(nèi)外先進水平的差距基于功率預測的風電調(diào)度支撐技術研究目前在國內(nèi)仍處于起步階段，包括風電調(diào)度運行仿真分析、新能源與常規(guī)電源協(xié)調(diào)調(diào)度、機組優(yōu)化組合、備用容量優(yōu)化配置等內(nèi)容的風電調(diào)度管理系統(tǒng)欲達到實用化水平尚需完成大量研究工作。而且開展功率預測所需的數(shù)值天氣預報數(shù)據(jù)尚需從國外購買，預測精度與國外相比也存在一定差距。風電的調(diào)度運行控制技術方面，相關風電機組/風電場的運行控制水平仍遠低于國外風電發(fā)達國家，風電機組本身的無功電壓調(diào)節(jié)能力、功率因數(shù)在線調(diào)節(jié)能力、有功功率調(diào)節(jié)能力以及低電壓穿越能力尚未實現(xiàn)。風電機組/風電場控制系統(tǒng)的開發(fā)工作也需要進一步加強。目前國內(nèi)尚未將風電納入電網(wǎng)調(diào)度計劃的制定，由于國內(nèi)外電力系統(tǒng)運行管理體制和市場運營模式等方面存在著巨大差異，相關研究和技術開發(fā)需要充分結合國內(nèi)實際情況進行開展?？傮w而言，在新能源調(diào)度支撐技術領域，國內(nèi)水平較國外最先進的技術水平落后2年左右。3.戰(zhàn)略需求和發(fā)展趨勢3.1新能源發(fā)展的戰(zhàn)略需求分析3.1.1全球新能源發(fā)展的總體趨勢進入21世紀，隨著能源、環(huán)境、氣候變化問題的日益突出，能源安全和環(huán)境保護成為了全球關注的焦點問題。發(fā)展新能源，推進能源戰(zhàn)略轉型，成為了世界能源發(fā)展的新趨勢。目前，世界上許多國家把發(fā)展可再生能源作為緩解能源供應矛盾、應對氣候變化的重要措施，制定了發(fā)展戰(zhàn)略，并提出了明確的發(fā)展目標和相應的激勵政策，發(fā)展可再生能源已經(jīng)成為許多國家能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。當前，歐盟、日本和美國都將新能源作為未來能源替代和減排溫室氣體的重要戰(zhàn)略措施，并提出了宏大的發(fā)展目標。歐盟率先提出了3個20%的發(fā)展目標，即到2020年能源利用效率提高20%，溫室氣體排放減少20%，可再生能源占能源比重的份額達到20%。日本政府推出了綠色能源新政，提出了到2050年依靠提高能源效率和發(fā)展可再生能源減排溫室氣體80%以上。最近，美國也提出了新能源發(fā)展計劃，即2010年和2008年相比，可再生能源使用量達到翻一翻的目標。美國眾議院通過了《能源和氣候變化法案》，提出到2020年和2050年，通過發(fā)展可再生能源和節(jié)能措施，在2005年的基礎上，分別減排溫室氣體17%和80%的目標。巴西和印度等發(fā)展中國家也都提出了積極發(fā)展可再生能源的目標和措施。3.1.2我國新能源發(fā)展的戰(zhàn)略定位我國政府提出到2020年，非化石能源占一次能源消費比重達到15%左右，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%至45%的目標。目前，我國是世界碳排放大國，一次能源消費中煤炭占70%左右，發(fā)電結構中燃煤發(fā)電量占80%左右，均比世界平均水平高出40個百分點左右。由此帶來嚴重的環(huán)境問題,減排壓力不斷增大，應對氣候變化的形勢日趨嚴峻。因此，開發(fā)新能源，發(fā)展低碳經(jīng)濟將是大勢所趨。預計2010年和2020年，我國風電裝機將分別達到3500萬千瓦和1.5億千瓦；太陽能發(fā)電裝機分別達到100萬千瓦和2000萬千瓦；核電裝機分別達到1050萬千瓦和8600萬千瓦。到2020年，風電、太陽能發(fā)電、核電裝機將占電力總裝機的16%左右。隨著新能源技術的不斷進步和發(fā)展，考慮到化石能源成本的上升以及碳減排成本之后，新能源競爭力將不斷增長，在我國整個能源結構中的作用將逐步展現(xiàn)，新能源在我國未來能源中的戰(zhàn)略定位具體如下：近期～2010年前后：非水能可再生能源的戰(zhàn)略定位是補充能源，可以提供0.6億tce的能源需求，占總能源需求的比例在2%左右；含水能則可以提供約3.0億tce左右，接近全國能源需求的10%。中期～2020年前后：非水能可再生能源的戰(zhàn)略定位是替代能源，可以提供1.9～3.7億tce，占全國能源需求5～10%左右；含水能則可以提供約5.6～8.1億tce，占全國能源需求約16～23%。長期～2030年前后：非水能可再生能源的戰(zhàn)略定位是主流能源之一，可以滿足4～8億tce的能源需求，在全國能源需求9～19%左右；含水能則可以提供約8.6～13.1億tce，占全國能源需求約20～31%?？稍偕茉丛诔杀镜确矫娴膬?yōu)勢已經(jīng)比較明顯，具有較強的競爭優(yōu)勢，可再生能源將得到大規(guī)模發(fā)展，在新增能源系統(tǒng)中占據(jù)主導地位，在整體能源系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，成為主流能源之一。3.1.3我國新能源中長期發(fā)展目標我國2020、2030年新能源發(fā)展目標列于表1，表1中對新能源發(fā)展目標給出了高、中、低三個方案，高方案為積極推進方案，中方案為中間發(fā)展方案，低方案為常規(guī)發(fā)展方案。風電發(fā)展的思路是：常規(guī)發(fā)展方案按照目前的發(fā)展思路發(fā)展，即2020年達到歐盟2005年的裝機容量水平，應該是一個比較保守的方案；中間發(fā)展方案設想，2020年我國的風電裝機容量達到歐盟2010年的發(fā)展目標，是一個需要努力可能實現(xiàn)的方案；積極推進方案，若我國在氣候變化方面受到較大的外部壓力，需要加快風電和光伏發(fā)電發(fā)展以應對氣候變化，所以積極推進方案可能是一個應對氣候變化的政策方案。由于太陽能熱發(fā)電技術還不明朗，一些科學家希望太陽能熱發(fā)電也能夠在2020年以后大規(guī)模發(fā)展，其成本指標和環(huán)境指標與太陽能光伏發(fā)電相近，表1中與光伏發(fā)電一并計入太陽能發(fā)電。要實現(xiàn)上述新能源的發(fā)展目標，按推薦方案計算，預計2020、2030和2050年，可以分別減少溫室氣體排放12億t、20億t和40億t。到2050年，僅發(fā)展可再生能源一項，就可以減排溫室氣體40億t，相當于我國目前溫室氣體排放量的70%左右。同時，由于減少了煤炭和石油消耗，可以大幅度減少煤煙型大氣污染和提高大氣質量，可以為提高居民健康水平、改善居民生活質量做出較大的貢獻。表1我國中長期新能源發(fā)電目標年份2008年2020年2030年積極方案中間方案常規(guī)方案積極方案中間方案常規(guī)方案發(fā)電裝機（萬千瓦）核電7,00020,000風電8942,00015,00010,00030,00018,00012,000太陽能發(fā)電2.73,0001,00050020,00010,0002,000生物質發(fā)電3003,0002,00015,005,0004,0003,000地熱發(fā)電7.51005025海洋能發(fā)電4500發(fā)電量（億千瓦時）核電5,25015,000風電1284,2003,1502,1006,6003,9602,640太陽能發(fā)電360120242,8001,400280生物質發(fā)電1,5001,0007502,5002,0001,500注：根據(jù)國家發(fā)展改革委能源研究所資料整理。3.1.4電網(wǎng)發(fā)展所面臨的需求當前，新能源的迅猛發(fā)展，給電網(wǎng)發(fā)展帶來了巨大挑戰(zhàn)，也提出了更高要求。一是對公司貫徹國家關于新能源發(fā)展方針政策、發(fā)揮電網(wǎng)公司在服務國家能源戰(zhàn)略的綜合能力提出了更高要求。二是對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來巨大挑戰(zhàn)。由于風能、太陽能發(fā)電具有隨機性和間歇性，增大了電網(wǎng)運行控制的難度和安全穩(wěn)定運行的風險。三是對電網(wǎng)優(yōu)化配置資源的能力提出了更高要求。由于我國陸上風能、太陽能的大規(guī)模開發(fā)將主要集中在西部、北部等偏遠地區(qū)，必須在大范圍內(nèi)優(yōu)化資源配置。而現(xiàn)有電網(wǎng)的資源配置能力遠不能適應大規(guī)模新能源接入、遠距離輸送和大范圍消納的需要。隨著我國新能源的大規(guī)模開發(fā)利用，將給電網(wǎng)發(fā)展帶來一系列需要深入研究、積極應對的重大課題。因此，應著力加強新能源的基礎研究平臺建設及試驗能力配套建設；圍繞堅強智能電網(wǎng)建設體系的各個環(huán)節(jié)，針對大規(guī)模新能源智能發(fā)電技術、大規(guī)模新能源發(fā)電輸送技術，分布式新能源與配用電協(xié)調(diào)發(fā)展技術、以及新能源智能調(diào)度支撐技術中存在的主要問題開展研發(fā)。3.2技術發(fā)展趨勢3.2.1我國新能源發(fā)展主要特點隨著2006年《可再生能源法》的頒布及其配套政策的實施，我國風電行業(yè)發(fā)展實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。根據(jù)2009年7月中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的2008年全國電力工業(yè)統(tǒng)計年報，2008年全國發(fā)電裝機容量79273.13萬千瓦,并網(wǎng)風電裝機容量838.77萬千瓦,占全國發(fā)電裝機容量的1.06%。并網(wǎng)風電裝機容量2007年底為419.89萬千瓦，2008年增長率為99.76%。根據(jù)規(guī)劃，到2020年我國風電累計裝機容量將達到1億千瓦左右的規(guī)模，將在甘肅、新疆、河北、內(nèi)蒙古、吉林和江蘇建設七個“千萬千瓦級風電基地”，風電整體呈現(xiàn)大規(guī)模開發(fā)、遠距離傳輸、高電壓等級集中接入為主，分散接入、就地消納為輔的特點。我國陸上風電集中分布在華北、西北及東北地區(qū)。以東北電網(wǎng)為例，2008年風電的累計發(fā)電裝機達到334萬千瓦，預計2010年達到1586萬千瓦，占到東北電網(wǎng)全部電源裝機的19%，低谷負荷的63%。風電裝機將超過水電，成為東北電網(wǎng)第二大電源。我國太陽能光伏發(fā)電累計裝機容量2008年底為14萬千瓦，且大部分為離網(wǎng)型,并網(wǎng)光伏發(fā)電僅為2.7萬千瓦。國內(nèi)多晶硅的價格受國際市場需求大幅波動的影響，2008年太陽能光伏發(fā)電成本大幅下降，為其規(guī)?；_發(fā)利用創(chuàng)造了必要條件。在我國太陽能資源分布較好地區(qū)如西藏、青海、新疆、甘肅、內(nèi)蒙古等地區(qū)，也提出了大規(guī)模開發(fā)太陽能的規(guī)劃；同時，在經(jīng)濟較發(fā)達、現(xiàn)代化水平較高的大中城市，建設與建筑物一體化的屋頂太陽能并網(wǎng)光伏發(fā)電設施。預計2011年并網(wǎng)光伏發(fā)電累計裝機容量將達到200萬千瓦，2020年將達到1000萬千瓦左右。我國的太陽能光伏發(fā)電接入電網(wǎng)呈現(xiàn)出大規(guī)模集中接入與分布式接入并舉的特點。3.2.2新能源發(fā)電接入系統(tǒng)存在的主要問題風能和太陽能等新能源具有間歇性和隨機性特點，大規(guī)模風電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的規(guī)劃和運行帶來了一系列新的挑戰(zhàn)。我國當前風電/光伏等新能源發(fā)電接入系統(tǒng)在技術及技術管理層面存在的問題主要有以下6個方面：（1）由于電源結構而導致的調(diào)峰能力問題。電力系統(tǒng)中必須有足夠的調(diào)峰能力來維持系統(tǒng)的功率平衡，我國的電源結構中，調(diào)峰性能好的燃氣、燃油電站非常少，抽水蓄能電站比例很低，水電運行中存在很多制約因素，因此調(diào)峰能力不足一直是各同步系統(tǒng)普遍存在的問題。尤其是東北電網(wǎng)，風電大發(fā)期、枯水期和冬季取暖期三期重疊，調(diào)峰難度隨著風電接入容量比例的增加越來越突出。2010年東北同步電網(wǎng)的總發(fā)電裝機容量將達到8442.37萬千瓦，預計風電裝機容量為1402萬千瓦，屆時東北電網(wǎng)內(nèi)風電裝機將占總發(fā)電裝機容量的16.6%。在不考慮電網(wǎng)條件約束、風電不參與調(diào)峰的情況下，即使對火電機組采取最大深度調(diào)峰措施，2010年東北電網(wǎng)最大可消納風電規(guī)模僅為400萬千瓦，因此不得不在個別時段要求風電參與調(diào)峰。（2）由于新能源資源與電力需求的逆向分布，現(xiàn)有電網(wǎng)的資源配置能力尚難以滿足千萬千瓦風電基地大規(guī)模、遠距離的外送需求。如甘肅酒泉風電基地2010年將有516萬千瓦風電并網(wǎng)運行，而預計2010年甘肅全省統(tǒng)調(diào)范圍內(nèi)最大負荷僅為950萬千瓦，隨著2015年酒泉千萬千瓦風電投產(chǎn)，不僅甘肅電網(wǎng)，即使整個西北電網(wǎng)也難以消納這么多間歇性電力，需要高電壓、遠距離輸送到中東部地區(qū)。由于風電發(fā)展速度非常快，由此帶來了大電網(wǎng)投資建設以及相關技術研發(fā)尚未跟上風電的發(fā)展速度。（3）風電機組并網(wǎng)電氣性能問題。我國大型新能源發(fā)電基地并網(wǎng)，要求新能源發(fā)電具有能夠支撐電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的控制性能，即具有一定常規(guī)電廠的運行控制特性。但我國目前風電機組的并網(wǎng)電氣性能尚不能滿足大規(guī)模風電發(fā)展的要求。（4）新能源發(fā)電調(diào)度決策支持系統(tǒng)與電網(wǎng)調(diào)度運行關鍵支撐技術問題。由于新能源發(fā)電基地的基礎信息建設尚不足，自動化水平不高，而且新能源發(fā)電功率預測技術及電網(wǎng)輔助調(diào)度支撐技術等研究領域剛剛起步，因此建立能夠全面支撐新能源發(fā)電調(diào)度決策系統(tǒng)的基礎條件還不具備。（5）技術標準與檢測認證體系問題。我國現(xiàn)有的新能源接入系統(tǒng)規(guī)定屬企業(yè)技術文件，缺乏約束力；完善的新能源發(fā)電入網(wǎng)檢測認證體系目前還沒有建立起來。（6）配電網(wǎng)建設適應新能源發(fā)電分布式接入問題。屋頂光伏發(fā)電等分布式新能源發(fā)展已得到了國家政策的大力支持。目前，盡管國家有太陽能光伏并網(wǎng)相關的技術標準和指導性技術文件，但在保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和電能質量的基礎上，如何實現(xiàn)太陽能光伏發(fā)電合理有序地接入城市公用電網(wǎng)，開展該方面的研究已迫在眉睫。3.3存在的關鍵技術問題分析3.3.1基礎研究平臺經(jīng)過“十一五”期間的努力，我國在新能源發(fā)電及接入技術專題的仿真分析計算上已經(jīng)取得了重要進展。但是，由于新能源發(fā)電的研究和應用時間還比較短，在基礎研究平臺方面，尤其是在數(shù)據(jù)、模型、方法和工具方面的積累和研究還不夠完整和深入：在新能源發(fā)電基礎數(shù)據(jù)建設方面，考慮到我國新能源發(fā)電的快速發(fā)展，為滿足新能源規(guī)劃、設計、運行的實際需求，迫切需要建設我國新能源資源分布與運行基礎數(shù)據(jù)庫。而我國目前尚未建立起風能、太陽能、海洋能、地熱能等資源基礎數(shù)據(jù)以及新能源發(fā)電的運行數(shù)據(jù)，也未實現(xiàn)對新能源發(fā)電的實時監(jiān)測以及運行基礎數(shù)據(jù)的掌握。在新能源發(fā)電模型與參數(shù)辨識方面，隨著新能源發(fā)電新原理、新技術的不斷出現(xiàn)和應用，為滿足接入系統(tǒng)研究分析時對新能源發(fā)電模型參數(shù)的需求，需要開展各種形式新能源發(fā)電模型及參數(shù)辨識技術研究。目前我國尚未深入開展風電機組/風電場、大型光伏電站的參數(shù)辨識、以及風電場群建模研究；在風電場、光伏電站模型建立方面的研究成果水平不高，需要深入研究；尚未開展其他新能源如海洋能、地熱能等多種形式新能源的發(fā)電建模工作。建筑光伏、波浪發(fā)電、潮汐發(fā)電等多種形式分布式發(fā)電建模、仿真方面的研究有待開展、補充與完善。在新能源發(fā)電并網(wǎng)仿真研究工具方面，現(xiàn)有仿真平臺不夠完善，存在一定的不足，尚未開展不同時空尺度下時序仿真工具研究。為滿足新能源發(fā)電并網(wǎng)后對電網(wǎng)調(diào)度運行的支撐，需要開展基于不同時間尺度（應對自動發(fā)電控制AGC調(diào)節(jié)的分鐘級、應對負荷跟蹤的分鐘-小時級、應對機組起停的小時-日級）、空間尺度（當?shù)?、區(qū)域和全國范圍）的時序仿真平臺研究。在新能源發(fā)電并網(wǎng)規(guī)劃技術研究方面，針對大規(guī)模新能源發(fā)電并網(wǎng)給電網(wǎng)帶來的安全、可靠、經(jīng)濟等運行問題，需要開展確定新能源發(fā)電接入電網(wǎng)的合理規(guī)模、布局和開發(fā)時序研究，實現(xiàn)較大范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置。同時，需要深入研究新能源并網(wǎng)規(guī)劃方面的多指標技術經(jīng)濟評估方法。另外，國內(nèi)目前針對新能源發(fā)電接入電網(wǎng)的可靠性分析研究還比較少，如何對新能源發(fā)電故障后的模型進行構建表達和合理選取尚沒有明確結論，針對新能源接入后對電力系統(tǒng)可靠性影響的評估指標也有待研究和確定。以上存在問題直接影響了新能源發(fā)電的持續(xù)和高水平發(fā)展。在“十二五”期間，需要針對研究中存在的不足和缺失，深入研究、擴展方向、積極探索，為新能源發(fā)電及接入技術的研究打下堅實的基礎平臺。3.3.2新能源發(fā)電技術在新能源發(fā)電技術方面，首先應提高風電機組、光伏系統(tǒng)等新能源發(fā)電機組的自身技術指標，使其具備、接近或達到常規(guī)發(fā)電機組的控制性能。針對目前國內(nèi)新能源的技術發(fā)展和應用現(xiàn)狀，應重點在風電機組/光伏發(fā)電系統(tǒng)的先進控制技術、風電場/光伏電站的自動化/信息化技術方面開展技術攻關，使新能源電站能夠具備良好的適應電網(wǎng)不同工況的能力，能夠根據(jù)電網(wǎng)運行條件的變化自動調(diào)整運行狀態(tài)，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定和經(jīng)濟可靠運行提供支撐，以滿足智能電網(wǎng)對新能源提出的可觀、可控、可調(diào)的要求。在研究先進發(fā)電技術的同時，應加大對新能源發(fā)電并網(wǎng)標準以及相關檢測認證技術的研究和試驗能力的建設，引導新能源發(fā)電的發(fā)展方向，規(guī)范新能源電站的建設和運行，避免不滿足并網(wǎng)條件的新能源并網(wǎng)運行。在“十二五”期間，結合若干千萬千瓦級新能源基地的開發(fā)，應同時加強大型新能源發(fā)電基地特性的研究，掌握風力、光照等資源的時間和空間分布特性、掌握大型新能源發(fā)電基地中各電站之間的集群特性與關聯(lián)特性，為制定新能源發(fā)電合理有序的開發(fā)規(guī)劃提供技術服務與理論支撐。同時除風電、光伏發(fā)電外的其它新能源發(fā)電形式，如生物質能發(fā)電、海洋能發(fā)電等等，預計將在“十二五”期間將繼續(xù)得到深入的發(fā)展，應盡快開展相關的資源普查，關鍵技術研究等工作。3.3.3新能源發(fā)電大規(guī)模輸送技術“十一五”期間，我國在新能源發(fā)電輸送技術的研究上已經(jīng)取得了重要進展。但是由于新能源發(fā)電的研究和應用時間還比較短，在新能源發(fā)電輸送技術包括規(guī)劃、輸送方式、安全穩(wěn)定、以及海上風電輸變電設備等方面的積累和研究還不夠深入：在新能源基地輸電規(guī)劃方面，還沒有進行大容量間歇式新能源輸電系統(tǒng)網(wǎng)架優(yōu)化技術研究，沒有考慮不同新能源間以及新能源與常規(guī)電源間的合理配比建設，尚未開展對大規(guī)模新能源的送端電源結構和布局進行優(yōu)化研究。在大規(guī)模新能源發(fā)電高壓交流送出技術方面，尚未進行大規(guī)模間歇式電源并網(wǎng)后的大系統(tǒng)頻率控制及備用容量調(diào)度技術研究，沒有進行大電網(wǎng)送電通道和受端系統(tǒng)無功電壓綜合控制技術研究。在大規(guī)模新能源發(fā)電高壓直流送出技術方面，沒有開展適應新能源大功率波動的直流控制調(diào)制技術研究，尚未進行協(xié)調(diào)HVDC與FACTS大規(guī)模外送新能源的技術研究。在大規(guī)模新能源發(fā)電支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定技術方面，尚未開展系統(tǒng)保護裝置及安全穩(wěn)定裝置的適應性研究以及新能源穿越故障的先進控制技術研究。在海上風電輸變電技術方面，還沒有進行海上變電站的基礎設計、布置以及抵抗惡劣環(huán)境的研究，尚未開展海上風電柔性直流輸電技術研究。3.3.4新能源發(fā)電的分布式接入技術國家政策的支持將進一步推動光伏發(fā)電等分布式新能源的快速發(fā)展，而分布式新能源電站規(guī)模的擴大，會對電網(wǎng)運行產(chǎn)生越來越大的影響。大量分布式電源的接入，將改變我國原有的配電網(wǎng)放射狀的供電特性，使得現(xiàn)有配電網(wǎng)的電壓調(diào)節(jié)、潮流控制以及綜合自動化方案無法適應新的網(wǎng)絡特性的變化。同時，分布式電源與終端用戶緊密相連，其電能質量問題也對用戶的設備安全帶來隱患。此外，如何在配電網(wǎng)中確定合理的電源結構、如何協(xié)調(diào)和有效地利用各種類型的電源、以及在配電網(wǎng)規(guī)劃中如何考慮分布式發(fā)電的影響等問題，都成為了迫切需要解決的課題。分布式發(fā)電的發(fā)展使得電網(wǎng)中電源的構成不再單一，電源分布更接近用戶，若在大電網(wǎng)發(fā)生故障時，如能有效利用各種分布式發(fā)電，進行科學的控制調(diào)節(jié)，就能保證用戶的用電需要，從而提高電力系統(tǒng)的供電可靠性。因此，針對新能源的大規(guī)模分布式接入，應著重在配電網(wǎng)規(guī)劃設計、分布式發(fā)電的運行控制方面開展深入研究，同時，針對分布式發(fā)電的間歇性與波動性，應在分布式儲能、用戶側的能源高效利用方面開展相關的前瞻性研究，使得配電網(wǎng)能夠適應供電特性變化帶來的運行方式差異，逐步實現(xiàn)分布式新能源的即插即用。3.3.5新能源發(fā)電調(diào)度支撐技術大規(guī)模間歇式新能源并網(wǎng)運行會對電網(wǎng)調(diào)度帶來巨大的影響，亟需開展相應的調(diào)度支撐技術研究，研發(fā)新能源輔助調(diào)度決策支持系統(tǒng)。有效預測新能源發(fā)電功率是支撐電網(wǎng)調(diào)度運行的基礎前提，目前國內(nèi)已經(jīng)開展了相關技術的研究與開發(fā)，但仍需加強預測模型與方法的研究，提高預測模型的自適應性。由于國內(nèi)尚未建立起適用于新能源發(fā)電功率預測用的數(shù)值天氣預報生產(chǎn)基地，目前功率預測所用的數(shù)值天氣預報數(shù)據(jù)尚需從國外購買，亟需開展新能源發(fā)電功率預測用數(shù)值天氣預報的計算模式研究和數(shù)值天氣預報生產(chǎn)基地建設。風力發(fā)電短期功率預測的相關研究已經(jīng)開展，但為應對電網(wǎng)多時空尺度下調(diào)度場景應用的需要，亟需研發(fā)風電功率精細化預測技術、光伏發(fā)電功率預測技術、以及新能源發(fā)電功率預測置信度辨識技術，為新能源綜合優(yōu)化調(diào)度管理與決策制定提供數(shù)據(jù)支撐。隨著間歇式新能源發(fā)電并網(wǎng)接入比例的不斷提高，針對電網(wǎng)及區(qū)域內(nèi)電源結構的變化，為適應電網(wǎng)調(diào)度模式的應用需要，亟需建立新能源輔助調(diào)度綜合仿真模擬平臺，針對不同時間框架、不同區(qū)域協(xié)調(diào)的新能源調(diào)度場景應用，研發(fā)新能源與常規(guī)電源協(xié)調(diào)運行的機組優(yōu)化組合、發(fā)電計劃安排、備用容量配置、調(diào)峰特性分析、電網(wǎng)運行安全風險分析、系統(tǒng)優(yōu)化優(yōu)化校正等新能源調(diào)度關鍵應用技術。目前新能源調(diào)度運行控制技術研究尚未廣泛開展，亟需研發(fā)風/光自動發(fā)電控制系統(tǒng)、無功電壓控制系統(tǒng)，以解決大規(guī)模間歇式新能源接入帶給電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻、電壓波動、電能質量等問題。表2新能源發(fā)電及接入技術現(xiàn)狀與技術需求分析方向研究重點技術現(xiàn)狀技術需求基礎研究平臺建立資源和運行數(shù)據(jù)平臺缺少長期、廣泛的風力、光照資源統(tǒng)計數(shù)據(jù)、缺少風電場、光伏電站的長期運行積累數(shù)據(jù)。開展風力、光照度資源長期數(shù)據(jù)的積累收集工作，開展實際運行數(shù)據(jù)的積累整理工作，形成基礎數(shù)據(jù)平臺。細化模型和參數(shù)辨識已完成風電、光伏發(fā)電基礎模型的建立，但無法完全滿足綜合分析的需求，也無法獲取風電場/光伏電站的實際運行參數(shù)。開展模型的細化工作，建立適合不同類型分析需求的多尺度模型；開展參數(shù)辨識技術的研究，開展風電場、光伏電站的模型參數(shù)實測工作。多時空尺度仿真技術與工具缺少能夠模擬新能源多時空調(diào)度應用的仿真分析平臺與工具。建立基于分鐘級、分鐘-小時級、小時-日級時間尺度的多時空有功平衡模型與仿真方法，并開發(fā)相應的仿真分析工具。并網(wǎng)規(guī)劃新技術與新理論在風電接入容量可信度、運行可靠性等方面的研究處于基礎階段，尚未形成成熟理論和方法，無法指導實踐應用。深入研究用于新能源并網(wǎng)規(guī)劃方面的技術經(jīng)濟評估方法以及新能源接入后對可靠性影響的評估指標；開展新能源發(fā)電接入電網(wǎng)的合理規(guī)模、布局和開發(fā)時序的研究。新能源發(fā)電技術大規(guī)模新能源發(fā)電基地運行特性在大規(guī)模新能源基地發(fā)電特性方面缺少長期數(shù)據(jù)積累的支撐，相關研究尚不深入。掌握主要新能源開發(fā)地區(qū)的資源特性，研究大型基地各電站之間的關聯(lián)特性。研究西北、華北、東北、華東等典型地區(qū)風電、光伏發(fā)電的合理有序開發(fā)規(guī)劃?！半娋W(wǎng)友好型”新能源發(fā)電技術風電機組普遍不具備有功無功控制能力和低電壓穿越能力、風電場自動化水平較低、無法與電網(wǎng)實現(xiàn)信息交互。光伏系統(tǒng)尚未考慮與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)運行。研究新能源發(fā)電的先進控制技術，提高風電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電設備的自身控制能力；建立新能源發(fā)電的信息化、自動化平臺與相關標準，提高自動化水平；研究電站級新能源發(fā)電的智能控制技術，挖掘其支撐電網(wǎng)運行的能力。檢測認證體系風電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電的并網(wǎng)檢測認證體系尚未建立，同時缺乏相應的測試標準。建立和完善風電/光伏發(fā)電試驗檢測標準，逐步建立完備的風電/光伏發(fā)電等各類新能源電站的入網(wǎng)檢測體系。儲能技術儲能在電力系統(tǒng)應用的相關研究尚處于起步階段，尚未得到大規(guī)模的示范應用。研究電網(wǎng)中儲能與間歇式新能源發(fā)電的合理配置技術；研究利用儲能系統(tǒng)改善新能源發(fā)電動態(tài)特性的技術；研究包含儲能的新能源電站中長期能量優(yōu)化管理技術。新型發(fā)電技術生物質能發(fā)電開展了一定的示范性工作、其它形式的發(fā)電形式尚未開展深入研究。開展太陽能熱發(fā)電、海洋能發(fā)電、地熱發(fā)電等發(fā)電技術的前瞻性研究工作，包括資源普查、高效發(fā)電關鍵技術、聯(lián)合發(fā)電技術等。大規(guī)模輸送技術輸電規(guī)劃技術現(xiàn)有的輸電規(guī)劃未能解決風電基地出力波動性對電網(wǎng)的負面影響，包括調(diào)頻的困難和受端系統(tǒng)的電壓波動等。研究大規(guī)模間歇式新能源輸電系統(tǒng)網(wǎng)架優(yōu)化技術，風電、光伏發(fā)電的集中外送技術；送端電源結構布局優(yōu)化技術等等。高壓交流送出技術在間歇式新能源大規(guī)模遠距離高壓交流傳輸中的電壓無功控制技術尚未得到解決、可能出現(xiàn)的低頻振蕩等各種穩(wěn)定問題也尚未開展深入研究。研究大規(guī)模間歇式電源并網(wǎng)后的大系統(tǒng)頻率控制及備用容量調(diào)度技術；研究大規(guī)模間歇式電源送電通道及受端系統(tǒng)無功電壓自動控制技術；研究大規(guī)模新能源遠距離輸送中的振蕩抑制技術。高壓直流送出技術沒有開展適應新能源大功率波動的直流控制調(diào)制技術研究，尚未進行協(xié)調(diào)HVDC與FACTS大規(guī)模外送新能源的技術研究。研究直流輸電在送端系統(tǒng)功率波動情況下的運行控制技術；研究利用直流調(diào)制提高新能源大規(guī)模接入系統(tǒng)的能力；研究利用FACTS裝置提高直流系統(tǒng)的穩(wěn)定性的協(xié)調(diào)配合技術。安全穩(wěn)定支撐技術尚未開展深入研究。研究新能源大規(guī)模接入后的系統(tǒng)動態(tài)特征，研究系統(tǒng)保護裝置及安全穩(wěn)定裝置的適應性，提出配置原則及整定策略，研究新能源自身保護系統(tǒng)與電網(wǎng)二、三道防線的協(xié)調(diào)配合。海上風電輸變電技術海上風電輸變電相關研究處于起步階段，柔性直流輸電示范工程完成初步的前期研究。研究海上變電站抵抗惡劣環(huán)境的技術；研究海上風電場變電站的建設/布置方法和技術；深入研究柔性直流輸電等適合海上風電的先進輸電技術。分布式接入與配用電配網(wǎng)評估及規(guī)劃技術相關的理論研究在高校有所開展，但尚未形成成熟的理論體系，無法滿足未來電網(wǎng)規(guī)劃的需要。研究新能源發(fā)電分布式接入后配電網(wǎng)的供電可靠性定量評估方法和評估體系;研究分布式新電源發(fā)電對配電網(wǎng)供電可靠性指標的影響;分析配電網(wǎng)適應分布式新電源的能力，研究配電網(wǎng)內(nèi)分布式新能源發(fā)電的合理布點與接入設計技術。配電網(wǎng)運行控制技術現(xiàn)有配電網(wǎng)系統(tǒng)自動化水平較低、無法滿足新能源發(fā)電分布式接入的管理與運行控制需求。相關的基礎研究有所開展，但尚不深入。研究包含分布式新能源發(fā)電配電網(wǎng)后潮流控制、電壓調(diào)節(jié)及繼電保護等運行控制技術；研究分布式新能源發(fā)電接入后配電網(wǎng)安全故障檢修與運行維護技術和規(guī)程。研究分布式電源的電能質量分析治理技術；研究包含分布式新能源發(fā)電的配電網(wǎng)信息化技術；研究分布式電源的集群控制技術。新能源的利用與分布式儲能基于微電網(wǎng)的分布式儲能技術開展了基礎性研究，但尚未能夠指導實踐應用。研究儲熱、制氫等分布式新能源的各種高效利用和就地消納技術，研究智能負載的各種利用形式及能源消納的自動控制策略。研究城市電動汽車充電站與新能源發(fā)電的統(tǒng)一規(guī)劃布點技術；研究新型儲能技術與分布式電源的優(yōu)化配置與智能控制技術。調(diào)度支持技術數(shù)值天氣預報計算模式已經(jīng)開發(fā)了風電功率預測系統(tǒng)并投入實際運行，所需數(shù)值天氣預報數(shù)據(jù)尚需從國外購買。構建適用于我國的數(shù)值天氣預報計算模的基礎平臺；建立風/光發(fā)電功率用數(shù)值天氣預報計算模式的分析研究平臺;開展數(shù)值天氣預報的適應性研究，構建多時間尺度下的數(shù)值天氣預報綜合分析平臺。發(fā)電功率精細化預測技術超短期功率預測系統(tǒng)尚未投入實際運行，相關理論研究已開始進行。圍繞風能/太陽能實時監(jiān)測、超短期功率預測、預測結果置信度辨識技術研究，構建精細化功率預測研究的基礎平臺；研究適應靈活調(diào)度情景應用的功率預測技術。調(diào)度支撐技術尚未將新能源發(fā)電納入電網(wǎng)調(diào)度計劃的制定，缺少輔助新能源調(diào)度決策的應用分析工具。研究大量分布式新能源接入后對負荷特性的影響；研究新能源發(fā)電的調(diào)度運行經(jīng)濟性分析技術；研發(fā)基于新能源發(fā)電功率預測信息的調(diào)度計劃制定與方式安排，研發(fā)新能源輔助調(diào)度決策支持系統(tǒng)。運行控制技術由于新能源超短期發(fā)電功率預報的缺失，包含大規(guī)模間歇式新能源的二次調(diào)頻技術尚未得到應用，相關研究尚未深入開展。研究基于短期功率預測的新能源電站AGC系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)節(jié)技術；研究掌握包含大規(guī)模風電場、光伏電站等間歇式新能源的電網(wǎng)一次和二次調(diào)頻技術。PAGE584.發(fā)展思路和戰(zhàn)略目標4.1發(fā)展思路“十二五”期間，每年新增風力發(fā)電裝機容量將達到一千萬千瓦，光伏發(fā)電將呈現(xiàn)大規(guī)模集中接入與分散接入并舉的發(fā)展態(tài)勢。為此“十二五”新能源發(fā)電及接入技術總體發(fā)展思路將以國家能源發(fā)展戰(zhàn)略為導向，服務電網(wǎng)需求，充分考慮新能源發(fā)電的分散性、間歇性和不可控等特點，從提高電網(wǎng)承載新能源能力的角度出發(fā)，結合智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，加強基礎研究平臺建設，重點研究大規(guī)模新能源智能發(fā)電技術、大規(guī)模新能源發(fā)電輸送技術、分布式新能源與配用電協(xié)調(diào)發(fā)展技術及新能源智能調(diào)度支撐技術等五個方面，解決新能源發(fā)電和電網(wǎng)接入中面臨的關鍵技術問題，為電網(wǎng)適應大規(guī)模新能源接入奠定堅實的理論和技術基礎。2015－2030年期間，我國新能源發(fā)展將呈現(xiàn)陸上風電的大規(guī)模開發(fā)和近海風電場的規(guī)?；l(fā)展，分布式風電/光伏發(fā)電也將實現(xiàn)商業(yè)化示范應用。基于新能源中長期發(fā)展愿景，并結合堅強智能電網(wǎng)建設的總體布局，通過對新技術的研發(fā)和“十二五”期間已有技術的深化提升，將在繼承提升和協(xié)調(diào)適應的指導思路下，促進新能源與堅強智能電網(wǎng)建設協(xié)調(diào)發(fā)展。4.2戰(zhàn)略目標近期（到2015年），將通過一系列科技開發(fā)課題的研究，在大規(guī)模新能源發(fā)電的集中外送技術、大規(guī)模間歇式電源集中接入的網(wǎng)廠協(xié)調(diào)技術、新能源的智能調(diào)度技術、新能源發(fā)電出力預測技術、間歇式新能源電源可控性技術和大規(guī)模高效儲能系統(tǒng)平抑間歇式新能源功率波動技術方面開展科技攻關，初步解決新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)的關鍵技術問題，提高電網(wǎng)承載和適應新能源的能力，促進我國新能源的開發(fā)和利用。中長期（2015－2030年），將通過對上述問題的深入研究，全面解決新能源接入電網(wǎng)的規(guī)劃問題、電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度問題、風力發(fā)電/光伏發(fā)電自動控制問題、網(wǎng)廠協(xié)調(diào)發(fā)展問題、海上風電場輸變電技術問題、多點接入配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行問題、多能源互補配電網(wǎng)高效運行與能量優(yōu)化問題、新型儲能裝置研發(fā)與應用問題，并將通過這些問題的解決，促進新能源智能消納和高效利用，實現(xiàn)電網(wǎng)和電源之間的融合，為建成堅強智能電網(wǎng)提供全面支撐。5.“十二五”發(fā)展重點5.1重點技術領域研究5.1.1基礎研究平臺基礎研究平臺注重模型、方法和工具的研究，是開展一切仿真計算、系統(tǒng)分析的基石。新能源發(fā)電及接入技術雖然在我國的發(fā)展和應用時間較短，但在中小規(guī)模的新能源發(fā)電及接入技術方面已取得了豐碩的成果。隨著風電機組單機容量逐漸增大和技術水平的不斷提高，以及風力發(fā)電規(guī)模在不斷增加，“十二五”期間將專門立項，重點開展“十一五”期間沒有解決的基礎數(shù)據(jù)建立、模型參數(shù)辨識、仿真工具開發(fā)、規(guī)劃評估方法等基礎性研究，為大規(guī)模新能源接入電力系統(tǒng)后的規(guī)劃和仿真計算提供堅實的基礎技術支撐，并建立我國新能源發(fā)電及接入電力系統(tǒng)基礎研究平臺。方向一：新能源發(fā)電基礎數(shù)據(jù)平臺建設（1）研究內(nèi)容在國家大力發(fā)展新能源的背景之下，為了實現(xiàn)較大范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置，需改善和提升電網(wǎng)企業(yè)的運行和協(xié)調(diào)能力，電網(wǎng)調(diào)度部門需實時掌握被調(diào)度地區(qū)的新能源資源數(shù)據(jù)、進行新能源發(fā)電輸出功率預測及掌握預測的不確定性，需開展新能源發(fā)電的資源分布與運行數(shù)據(jù)平臺建設。在我國風能、太陽能等資源豐富地區(qū)，結合現(xiàn)有及新建的風力、光輻照度量測系統(tǒng)，實時監(jiān)測全國范圍內(nèi)的風能、太陽能等資源，建立我國風能、太陽能等資源數(shù)據(jù)庫。結合已投運及新建的風力發(fā)電、光伏電站的運行數(shù)據(jù)，建立我國新能源發(fā)電的運行基礎數(shù)據(jù)庫，為新能源發(fā)電并網(wǎng)規(guī)劃、設計、運行提供依據(jù)。方向二：新能源發(fā)電模型與參數(shù)辨識技術（1）研究內(nèi)容結合國際上新能源發(fā)電新理論、新技術的不斷應用，以及系統(tǒng)分析控制對新能源發(fā)電模型參數(shù)的迫切需求，將開展各種形式新能源發(fā)電模型及參數(shù)辨識技術研究。具體研究內(nèi)容包括：結合現(xiàn)有和在建風電機組/風電場、大型光伏電站，開展參數(shù)辨識技術研究；結合新型風電機組技術和大型光伏、光熱發(fā)電技術的發(fā)展，研究多種形式的大規(guī)模新能源發(fā)電模型；建立風電場群模型。研究建筑光伏、生物質能電站等多種形式分布式發(fā)電建模和仿真技術，以滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析、暫態(tài)仿真、短路計算等應用情景的需要。方向三：新能源發(fā)電并網(wǎng)多時空尺度仿真技術（1）研究內(nèi)容針對現(xiàn)有新能源仿真分析平臺存在的不足，結合新能源并網(wǎng)運行調(diào)度對仿真分析提出的新要求，研究適用于不同時間要求和空間應用的時序仿真新技術，研究內(nèi)容包括：大規(guī)模新能源接入電力系統(tǒng)的優(yōu)化運行仿真，考慮頻率調(diào)節(jié)的分鐘級時間序列、考慮負荷跟蹤的分鐘-小時級時間序列、考慮機組起停的小時-日級時間序列，圍繞以上三個時間尺度建立有功平衡模型、提出仿真方法和開發(fā)仿真工具。源發(fā)電并網(wǎng)規(guī)劃技術（1）研究內(nèi)容為促進新能源與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，應對能源基地建設給電力系統(tǒng)規(guī)劃、設計、運行帶來的新挑戰(zhàn)，急需開展新能源發(fā)電接入電網(wǎng)安全性、可靠性、經(jīng)濟性分析評估的新理論和新方法研究。主要研究內(nèi)容包括：通過技術經(jīng)濟分析研究適合電網(wǎng)結構的新能源接入規(guī)模、合理布局和開發(fā)時序，引導電源的集約式開發(fā)；研究新能源先進規(guī)劃技術，包括基于準穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型的大規(guī)模新能源發(fā)電接入電力系統(tǒng)長過程分析技術，基于概率論的隨機仿真技術，基于全壽命周期概率分析的技術經(jīng)濟評估方法，應用概率方法開展大規(guī)模間歇式新能源的容量可信度研究，以及大規(guī)模新能源接入電力系統(tǒng)的可靠性研究。5.1.2大規(guī)模新能源智能發(fā)電技術“十一五”期間，國家電網(wǎng)公司通過一系列科研工作的開展，初步掌握了新能源發(fā)電的一些核心技術。在風力發(fā)電方面，以研究現(xiàn)有主流機型的控制技術、研究風電場綜合監(jiān)控技術和電壓無功控制技術為突破口，掌握了對風電機組和風電場進行控制的基本原理和思路；同時通過對國外標準的學習和調(diào)研，初步掌握了對風電機組進行入網(wǎng)檢測的原理、方法及流程。在太陽能光伏發(fā)電方面，以開展接入電網(wǎng)模型分析為起點，探索了光伏發(fā)電的內(nèi)在機理，但對太陽能發(fā)電技術的全面研究尚未開展。在生物質能發(fā)電等其它形式的發(fā)電技術方面，取得了一定進展。在“十二五”期間，結合我國新能源發(fā)電和電網(wǎng)的發(fā)展趨勢，特別是若干千萬千瓦級新能源基地的開發(fā)，以及建設堅強智能電網(wǎng)的目標，新能源發(fā)電技術方面應在“電網(wǎng)友好型”新能源發(fā)電技術、新能源發(fā)電的檢測認證體系、儲能技術等方面開展重點攻關。方向一：“電網(wǎng)友好型”新能源發(fā)電技術（1）研究內(nèi)容該方面的研究內(nèi)容主要可分為三個層次，第一層次是提高風力發(fā)電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電機組的自身能力，使其能夠具備接近或達到常規(guī)發(fā)電機組的運行性能；二是建立新能源發(fā)電系統(tǒng)的信息化、自動化平臺與相關標準，提高新能源電站自身的自動化水平，實現(xiàn)電網(wǎng)對新能源電站的可觀、可控與可調(diào)。三是要研究電站級新能源發(fā)電的智能控制技術，有效挖掘風電機組/光伏系統(tǒng)支撐電網(wǎng)運行的能力，實現(xiàn)電站與電網(wǎng)的有效互動。方向二：新能源發(fā)電系統(tǒng)的檢測認證體系（1）研究內(nèi)容借鑒IEC標準和其他國外先進測試經(jīng)驗，結合我國實際情況開展研究。根據(jù)我國風電機組/風電場、光伏電站的實際情況，開展適合我國的風電機組/風電場以及光伏電站的測試標準研究，包括風電機組的功率特性測試、電能質量測試、低電壓穿越能力測試以及風電場、光伏電站的并網(wǎng)符合性測試、功率特性測試和低電壓穿越能力測試等；開展對國外風力發(fā)電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電的入網(wǎng)檢測體系的深入研究，通過學習借鑒逐步建立完備的新能源發(fā)電的入網(wǎng)檢測體系。方向三：儲能技術在新能源發(fā)電中的應用技術（1）研究內(nèi)容結合風光儲輸示范工程的建設，開展電池儲能技術在間歇式發(fā)電的應用技術研究，包括儲能系統(tǒng)容量的優(yōu)化選配技術、包含儲能系統(tǒng)的出力波動平抑技術等等。開展包含儲能系統(tǒng)的間歇式新能源電站的能量管理技術研究。結合儲能技術的發(fā)展，開展多種形式儲能技術在間歇式新能源發(fā)電中的應用技術研究。方向四：其它新型能源發(fā)電技術（1）研究內(nèi)容研究除風力發(fā)電，太陽能光伏發(fā)電外的其他新型能源發(fā)電技術，如太陽能光熱發(fā)電、海洋能（波浪、潮汐等）發(fā)電、地熱發(fā)電、生物質能發(fā)電等等。5.1.3大規(guī)模新能源發(fā)電輸送技術“十一五”期間，公司組織完成了我國第一個千萬千瓦級風電基地—甘肅酒泉風電基地的接入研究。關于輸電方案，在綜合考慮了系統(tǒng)的電源分布，負荷特性，送電距離，送電容量等多種因素后，經(jīng)多方案經(jīng)濟技術比較，該基地一期輸電采用750kV交流同塔雙回方案。在研究過程中，由于酒泉風電基地出力的波動性，其對電網(wǎng)的負面影響表現(xiàn)得很充分：基地有功功率出力的大幅變動造成系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻困難，同時引起輸電通道和受端系統(tǒng)電壓的大幅波動。另外，由于風力發(fā)電特性與常規(guī)電廠有很大不同，風力發(fā)電的大規(guī)模集中接入也給系統(tǒng)的保護及安自裝置的配置配合帶來挑戰(zhàn)。為適應我國風力發(fā)電快速發(fā)展的需要，在新能源大規(guī)模輸送技術方面，未來需要在以下方面進一步深入研究：（1）大規(guī)模新能源基地輸電規(guī)劃技術，在保證安全穩(wěn)定的同時，兼顧經(jīng)濟性，研究大規(guī)模新能源基地的網(wǎng)架結構和送端電源結構；（2）大規(guī)模新能源的高壓交流送出技術，主要解決新能源出力的波動性給系統(tǒng)在調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓等方面帶來的問題；（3）大規(guī)模新能源的高壓直流送出技術，關鍵在直流的控制調(diào)制技術和與FACTS設備的協(xié)調(diào)技術；（4）大規(guī)模新能源支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定的協(xié)調(diào)技術，主要解決間歇性新能源接入后的系統(tǒng)保護及安自裝置的配置與協(xié)調(diào)的問題；（5）海上風電輸變電設備技術，關鍵在惡劣工況下的海上風電設備設計和制造技術以及海上風電的柔性直流輸電技術。方向一：大規(guī)模新能源基地輸電規(guī)劃技術（1）研究內(nèi)容基于現(xiàn)有的新能源電站歷史運行數(shù)據(jù)，結合我國若干個千萬千瓦級新能源基地的規(guī)劃，針對間歇式新能源出力隨機性和波動性，一方面研究大容量間歇式新能源輸電系統(tǒng)網(wǎng)架優(yōu)化技術；另一方面研究適應間歇式新能源規(guī)?；尤氲乃投穗娫唇Y構布局優(yōu)化方案。方向二：大規(guī)模新能源發(fā)電的高壓交流送出技術（1）研究內(nèi)容借鑒甘肅酒泉千萬千瓦級風電基地開發(fā)的經(jīng)驗和成果，針對新能