中国已具备大规模开发风电条件　并网消纳与安全运行成为主要瓶颈

　　另一方面，与风电呈爆发式增长相对的是，风电机组类型多，风能资源历史数据少，且开发主要集中在电网结构薄弱、以欠灵活调节的煤电为主的“三北”地区，局部地区风电出力受限和风电机组大面积脱网事故时有发生，并网消纳与安全运行已成为中国风电发展的主要瓶颈，突破风电并网关键技术是培育和发展风电产业的重大需求。
　　实现风电可监测、可调度、可控制
　　针对风电并网稳定运行和有效消纳面临的巨大挑战，国网公司投入研发人员百余人，投入研究经费近4亿元。通过自主创新和协同攻关，采用“基础研究、系统开发、试验验证、应用推广”的技术路线，在风电功率预测、优化调度、试验检测、并网仿真方面取得了技术突破，形成拥有自主知识产权的核心技术。
　　研发并投运风电功率预测系统，实现了风电可监测、可调度、可控制。
　　风电功率预测是风电纳入调度运行的基础条件。中国风电发展迅速，历史数据少，风电场地形复杂，气候类型多样；国外已有统计预测方法需大量历史运行数据，基于微观气象学的物理方法仅适用于单一气候类型的平坦地形风电场，均无法全面满足国内风电预测的要求。
　　通过深入研究风电功率预测理论与方法，提出了基于计算流体力学的物理预测方法，实现了对大气运动过程的动态精细化模拟，解决了历史数据少、地形复杂的风电场功率预测难题。提出了物理与统计相结合的预测方法，提高了预测方法的气候适应性、预测精度和算法的普适性。根据这两种预测方法，建立了多种预测模型，并给出了模型的选择方法和原则，开发了国内首套具有完全自主知识产权的风电功率预测系统。
　　目前风电功率预测系统已应用于吉林、江苏、甘肃和新疆等16个省(区)，预测容量超过5000万千瓦，在预测精度上达到或超过国际先进水平，且具有更强的普适性。通过预测将随机性的风电功率变为可信出力，替代常规电源参与系统电力平衡，可提高电力系统风电接纳能力5%以上。
　　优化调度计划系统，确保风电最大化消纳
　　大规模风电的消纳是世界性难题，世界各国一直都在进行艰苦努力和探索，不断开展核心技术攻关。中国风电消纳问题尤为突出：一方面，风资源集中、规模大，远离负荷中心，就地消纳能力有限；而国外风电资源相对分散，80%以上风电接入10千伏以下配电系统，能够就地消纳。另一方面，中国风电集中的“三北”地区电源结构单一，抽水蓄能、燃气电站等灵活调节电源比重不足2%，特别是冬季供热机组比重大，基本没有调峰能力；而欧美等国快速跟踪负荷的燃气电站及抽水蓄能比重大。风电的波动性和间歇性，需要电力系统有足够的运行灵活性。
　　本项目提出了时序递进的风电运行不确定区间调度方法，基于周风电功率预测，将风电纳入开机安排，滚动优化火电机组开机，为风电消纳留出最大空间。在满足电力系统安全稳定运行约束下，实现了波动性风电在运行区间内最大化消纳和系统运行安全。根据该方法，研发了风电优化调度计划系统，解决了目前风电出力不能科学纳入电网调度计划、火电运行经济性差、风电利用率低的问题。
　　风电优化调度计划系统已应用于吉林、新疆、西北等多个电网，提高了风电受限地区的风电利用率10%以上，是风电富集省（区）消纳风电至关重要的调度技术支持系统。
　　建立一体化风电并网仿真平台
　　风电并网仿真是通过建立风电仿真模型和模拟风电运行过程，分析风电与电网的相互影响，是风电发展中需要首先突破的基础问题。
中国风电机组型号多且特性差异大，建立普适性的通用模型十分困难；大规模时空不确定性风电集中接入末端电网，原有仿真手段无法满足风电并网研究的需要。