大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)規(guī)劃和運(yùn)行技術(shù)研究

    隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長，人類正面臨著能源利用和環(huán)境保護(hù)兩方面的壓力。一方面煤炭、石油和天然氣等化石燃料的儲(chǔ)量由于本世紀(jì)下半葉的大量開采而日益減少；另一方面是大量使用化石燃料對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染和破壞。這兩方面的問題已經(jīng)引起世界各國政府和人民的高度重視，并在積極尋求一條可持續(xù)發(fā)展的能源道路。
    在太陽能、風(fēng)能、潮汐能和生物質(zhì)能等多種可再生能源中，風(fēng)能最具有大力開發(fā)利用的前景。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在本世紀(jì)70年代發(fā)展迅速，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量已由80年代初期的幾十kW發(fā)展到當(dāng)今2~3MW，更大單機(jī)容量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組也正在研制開發(fā)之中。截止1997年底，全世界并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)到7800 MW，其中德國2080 MW，美國1800 MW，丹麥1030 MW。預(yù)計(jì)到本世紀(jì)末全世界風(fēng)力發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量將達(dá)到15000~20000 MW。
    我國的風(fēng)力發(fā)電事業(yè)近幾年發(fā)展迅速，相繼在新疆、內(nèi)蒙古、河北和廣東等省區(qū)建設(shè)了數(shù)個(gè)大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。預(yù)計(jì)本世紀(jì)末我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量將接近1000 MW。隨著大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的開發(fā)和建設(shè)，風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃和運(yùn)行的研究工作越來越重要，這是保證風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和安全運(yùn)行的基礎(chǔ)工作[1]。
    本文研究了風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的規(guī)劃方法，提出了含風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)潮流計(jì)算模型和方法，并以實(shí)際系統(tǒng)為例進(jìn)行了仿真與分析，最后還介紹了風(fēng)力發(fā)電信息管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。本文研究工作是國家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃方法和運(yùn)行技術(shù)研究”的部分內(nèi)容。 
    1 風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃方法研究 
    做好風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)劃問題是大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的重要基礎(chǔ)和前提條件，風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)劃大致包括三個(gè)方面的問題[2]。
     風(fēng)速測(cè)量記錄和風(fēng)資源特性評(píng)估 為此首先需要選定測(cè)風(fēng)地點(diǎn)，安裝測(cè)風(fēng)儀器，測(cè)量和記錄2到3年的完整數(shù)據(jù)，然后在考慮地形、地貌和障礙物等影響的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種相關(guān)性分析，得出所考察區(qū)域的總體風(fēng)資源狀況，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)的宏觀選址。