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國家能源大型風電并網系統研發中心

2010年1月6日，國家能源大型風電并網系統研發中心(以下簡稱研發中心)獲國家能源局授牌正式成立，成為首批國家能源研發（實驗）中心之一。研發中心依托中國電力科學研究院建設，主要開展風電并網規劃仿真技術、風電功率預測及數值天氣預報技術、風電優化調度和運行控制技術等風電并網關鍵技術研究和風電機組試驗檢測工作，建立完善的風電試驗檢測能力,并建成世界規模最大、功能最全、檢測手段先進靈活的國家風電試驗基地。

在研發平臺建設方面，一是配置有包括電力系統分析、風電場規劃設計和風能資源評價軟件等多種研究工具；研究和建立了多時間尺度風電仿真分析研究平臺；研究并建立了國內首個專門用于風電/光伏功率預測的數值天氣預報運行中心。二是開發了國內首套具有完全自主知識產權的風電功率預測系統軟件平臺和國內首套“風電優化調度計劃系統”。集成開發了風電機組各項特性檢測測試系統；建成國內第一個風電機組檢測中心質量管理體系和國內唯一具備全部風電機組特性檢測與評估能力的風電檢測機構，并獲得了國內首個風電機組檢測方面的CNAS國際互認可資質和計量認證資質。三是建成了具有世界先進水平的風電試驗基地，具備完善的風電檢測能力。成功研制安裝了關鍵測試設備——固定式電壓跌落發生裝置和電網擾動發生裝置；基地建設了30個測試機位，通過基地獨特設計的集電系統，可以高效的開展風電機組測試；基于IEC61850-9-2通訊協議，研制了高速海量數據采集分析系統，采樣頻率高達20kHz，實現試驗結果的快速記錄和分析。

研發中心成立以來，積極開展科研開發和科技創新，目前已取得了重要進展。一是在風電并網仿真與分析研究方面，研發中心研發了基于電力系統生產模擬的并網風電規劃方法和基于風電機組通用模型的大規模并網風電對系統穩定性影響的分析評估方法，構建了可用于電力系統靜態及暫態分析并能準確模擬LVRT能力的風電機組模型，以及接入大規模風電的區域電網穩定性仿真分析體系。二是在風電功率預測技術方面，研發中心建立了數值天氣預測降尺度研究和計算能力，對不同數值天氣預測降尺度模式進行研究；開展了風電功率預測物理模型研究，針對不同區域的地形特點，開展了基于不同方法的物理預測模型的研究工作。研究了風電功率預測的理論與方法，提出多種預測模型及其組合，并給出了模型的選擇方法和原則；開發了國內首套具有完全自主知識產權的風電功率預測系統。該系統已在全國14個電力調度中心及130多個風電場投入運行，預測總容量超過3000萬千瓦，居世界首位，預測精度達到國際先進水平。三是在新能源優化調度運行技術研究方面，研發中心研究了基于風電功率預測的常規電源優化啟停技術、風電接納能力評估技術、風電與常規電源的協調優化調度技術、風電出力受限期間的優化分配技術，并研發相應的風電優化調度計劃系統，解決了目前風電出力不能科學納入電網調度計劃、火電運行經濟性差、風電利用率低的問題，實現風電與火電的安全經濟優化運行，提高電網調度機構的風電調度運行水平。四是在風電試驗檢測能力建設方面，研發中心研究了風電機組功率特性、電能質量和功率控制、噪聲、載荷、低電壓穿越以及電網適應性檢測技術；研究了各類型測試的數據處理和評價方法；研究開發了8大類移動式風電檢測系統50余套；研發了首套電壓等級最高，容量最大、體積最小的移動式風電機組低電壓穿越測試系統，以及風電場并網特性檢測系統。五是在風電試驗基地建設方面，研發中心首次提出了集風電機組通用基礎、切換靈活的集電系統和高兼容性的高速海量數據采集處理系統于一體的風電試驗基地設計方案，建成了世界上規模最大的風電試驗基地，可以為30臺風電機組不間斷開展機械特性和電氣特性測試，實現了高效、靈活的風電試驗檢測。目前，中心已為全球50多個風電機組制造商開展150余項移動式風電測試項目。

研發中心的人才隊伍建設、資質認證和交流合作工作也取得了顯著成績。在人才隊伍建設方面，研發中心根據“開放、流動、聯合”的原則，緊密結合我國電力系統所面臨的技術復雜性問題，采取學歷培訓、人才引進與建立開放式的實驗室等方式進行人才培養，并通過組織學術交流和專業培訓等多種形式，培養了一批專業技術人才，提升了國際知名度和影響力，提高風電并網研究能力和試驗檢測能力，為促進我國風電并網技術進步和行業健康發展奠定了良好的基礎。在資質認證方面，研發中心于2011年通過CNAS組織的復評審，獲得了風電機組載荷測試和低電壓穿越測試的認可資質并通過中國國家認證認可監督管理委員會（CNCA）評審，獲得了計量認證資質（CMA）。目前研發中心已獲得風電機組型式認證檢測、風電機組并網特性檢測全部項目資質，可依據IEC標準和國家/行業標準完成8大類、共計45個參數的測試。在交流合作方面，中心自成立以來承擔了包括中國可再生能源規模化發展項目（CRESP）一期項目中建立風力發電機組檢測中心、風電場運行情況后期評估、制訂風電場輸出功率和電壓特性測試規范和短期風功率預測等四個子項目，中德合作“風電研究與培訓”、“風能環境研究與培訓中心”項目，中丹風能發展項目以及可再生能源與能源效率伙伴關系計劃——“智能電網中促進可再生能源接入的輔助服務機制及標準體系研究”等多項國際合作項目。為滿足我國風機制造行業檢測認證國際化的業務需求，研發中心還與國際知名檢測及認證機構WINDTEST、WindGuard等國內外風電檢測認證機構開展了廣泛的技術合作，共同組織開展技術培訓、技術研討會和共同開展檢測項目等。2011年，中心承建單位中國電科院與世界知名風電認證機構DNV KEMA簽署合作意向書，就風電機組/風電場和其他新能源發電等領域進行深入技術合作達成共識。

研發中心將按照《國家能源科技“十二五”規劃》的發展目標和任務要求，深入貫徹落實科學發展觀，以“重大技術研究、重大技術裝備、重大示范工程及技術創新平臺”四位一體的國家能源科技創新體系為指導，進一步完成以下任務：一是將著力提高風電并網運行的安全性和提升電力系統接納風力發電的能力，進一步加強風電建模仿真技術、風電功率預測與調度運行技術、風電并網檢測技術、分布式風電規劃運行與協調控制技術等關鍵技術研究。二是拓展數值天氣預報系統在電力系統中的全景化應用，適用于高海拔與海洋等特殊地區的風電檢測裝置研制，海上風電測試方法和測試技術研究，風力發電實時建模與參數辨識等基礎性、前瞻性技術的研究與部署。三是通過在風力發電及接入技術領域的理論和技術研究，不斷提高風能資源評估和發電規劃能力，有力支撐電網送出方案的制定，有效提升風電場功率預測、功率控制等功能水平，不斷提高電網消納能力，減少棄風，提高風能利用率，增強大規模風電并網調度運行的資源優化配置利用率和安全經濟運行水平，促進我國風力發電的積極健康發展。