8.07 8..92 5.88 5.21 9.26 6.78 7.62 9.14 6.13 8.57 11.56 0.00
6.00
6.91
0.00
0.00
3.99
11.15
2.82
6.20
6.02
11.40
7.06
4.70
5.25
9.34
6.97
7.07
5.93
11.00
9.87
14.85
8.17
32.90
2
研究内容及意义
研究内容
研究发展配网端并入的分布式风电，其 成本、电负荷、风资源、地理状况等因 素之间的关系及在技术上应采取的措施 和政策上的策略等。
研究意义
对微电网和智能电网的发展有重要作用，并为将来 太阳能、生物质能等其它小型分散式发电装置的使 用及并网问题提供参考依据。
可对风电离网型应用提供参考（离网型应用指的是 耗电大户，如制氢、海水淡化、电解铝、盐化工等， 由于这些用户对电能质量要求不高，可以将风力发 出的电直接供给这些用户，在不生产时将多余的风 电并网）。
浙江省地势由西南向东北倾斜， 呈阶梯下降，西南是山地，中部是丘陵 和盆地，东部是平原。西南部为平均海 拔800米的山区，1500米以上的山峰大都 集中于此。中部以丘陵为主，大小盆地 错落分布于丘陵山地之间，东北部是低 平的冲击平原。全省地形可分为浙北平 原、浙西中山丘陵、浙东盆地低山区、 浙中丘陵盆地区、浙南中山区和沿海丘 陵平原区。
风速的日变化
8 m/s
7
6
5
沿海
4
高山
3
海岛
2
1
0 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 时
风速日变化图
风速日变化主要是由于下垫面在 一天中受热不同而引起的。一般而言， 在内陆和沿海，日出以后，地面逐渐 变热，上下层空气的湍流变换开始加 强，上层空气的动能下传使得近地层 空气获得能量，风速逐渐增大。大约 到 15 时 左 右 到 达 最 大 值 。 之 后 ， 地 面温度逐渐下降，湍流交换逐渐减弱， 近地层空气得不到动量或得到很少上 层空气传来的动能，再加上地面的摩 擦消耗作用，风速随之减小，至清晨 达到最小。如此完成一个风速日变化 循环。如果有天气系统入侵，这种日 变化规律就会被破坏。
配电网中分布式电源的分散布置预计会不断增长， 这促使了人们对配电网进行相关研究。欧盟导则 2003/54将分布式电源定义为解决配电网扩建问题 的计划可选途径，这为风力发电分散式并入配网的 实行提供了参考。
3

技术方案
风电直接并入配电网
110kV输电线路
110kV 变电站
10kV配电网
10kV配电 380低压配电网 变压器
沿海地域
• 沿海地区在5000-6000小时左右，如北仑站有效风小时数为5988小时，占到全年时数 的70%。
高山地区
• 在高山山顶有效风小时数为6000-7000小时，如天目山（6563小时），括苍山（6875 小时）。
风功率密度
风功率密度是指空气通过单位时间单位面积时所具有的动能，用下式计算：
可用永磁 式发电机， 解决低电 压穿越问 题
简化了输电 系统，减少 了升压设备、 输电线路及 相应的辅助 设备
01 02 03 04 05
4
浙江省基本要素--风资 源及分析
浙江省地理概况
浙江省地图
风电直接并入配电网的接入方式是通过 改变负荷而消纳风电，非常适合有一定 负荷需求和风能资源的地区。浙江省就 是这样一个地区。
年平均风速
在近地层，风速随高度的增加而增大。根据Peterson的研究，风速随 高度的变化规律可用下式表示[2]：
年平均风速
浙江省50米高度年平均风速分布图
由图可知，浙江全省50米高度总体年 平均风速约为5.0m/s左右，其特征是， 近海地区年平均风速较高，一般都在 7.0m/s以上，离大陆较远的海岛年平 均风速可达8.2m/s左右。整体来看， 除沿海地区外，其余地区年平均风速 高（大于等于6.5m/s）的地区呈现分 散分布状态，这一点非常有利于分散 布置并入的风电。
风浙江省风能资源储量及总体评价
表3: 浙江省风能资源分布
风 功 率 密 度 （ w/m2 ） 0～80
地区面积 （万平方公里）
非常 贫乏区
单位：104MW
80～120 贫乏区
120～160 贫乏区
160～200 次可
利用区
200～240 可利用区
大于240 次丰富区
全省（10.18） 嘉兴（0.47） 湖州（0.69） 杭州（1.93） 衢州（1.04） 丽水（0.19） 金华（1.28） 绍兴（0.93） 温州（1.38） 台州（1.10） 宁波（1.10） 舟山（0.07）
W30 0.8 W50
式中：W30 --30 米高度风功率密度，W m2 W50 --50 米高度风功率密度，W m2 。
若考虑空气密度随高度发生的变化，则W30将比按上式计算得出的值小些。
风功率密度
风功率密度大的地区在浙 江全省较分散，适合分散 式方式利用风电。
浙江省50米高年平均风功率密度实测值分布（·表示用电负荷中心）
3
弃风现象 严重
项目背景 4
4 并网需克服的主要问题
（1）影响电网的频率； （2）由于风电的不稳定性，影响了电力预测的准确性， 因而加大了电网调度和运行的难度； （3）影响电压的调整； （4）影响电能质量（如电压波动和闪变，谐波等）； （5）电网的稳定性及无功补偿问题； （6）低电压穿越问题。
项目背景 4
W
N iVi3
2N
式中：W — 平均风能密度，W m2 ；
Vi — 等级风速， m / s ； N i — 等级风速出现的次数； N — 各等级风速出现的总次数； —空气密度， kg m3 。
风功率密度
由于分散式风力发电机功率较小，安装高度一般离地面30米左右，假设空气密度 在离地面30~50米高度内不变化，则有：
舟山（0.07）
14.26 0.00 6.84 17.12 9.68 19.37 17.06 8.82 17.31 12.96 0.72 0.00
31.41 0.00 32.03 41.22 32.19 31.97 35.60 36.61 32.41 26.32 9.99 0.00
33.35 91.08 40.46 27.43 31.45 30.12 25.12 31.39 27.22 27.43 36.65 0.00
0.87
4.56
4.50
1.76
1.48
2.87
0.33
3.40
4.09
1.53
1.43
1.58
0.96
4.47
5.26
1.52
1.80
3.64
0.63
2.90
0.42
1.70
2.39
3.92
0.03
1.10
5.64
2.29
1.98
8.69
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1.68
数据分析
根据表2可计算出浙江省各地区 的风资源，如表3所示。估算结果为： 浙江省离地30米高度陆地风能资源 总储量约1.30×106 MW，风能资源 技术可开发量约4.51×105 MW（表3 中风能次可利用区、可利用区和次 丰富区之和），次丰富区风能资源 有1.688×105 MW。
• 离大陆较远的海岛、嵊泗（7639小时）、嵊山（7630小时）、大衢（7330小时）、 大陈（7096小时）和北麂（7130小时）站观测的年平均有效风速小时数在7000小时 以上，占全年时数的80%以上，其中嵊泗的年平均有效风速小时为7639，占到全年 时数的87%，是年平均有效风速时数最多的观测站。其他海岛站（定海除外）如石 浦（6786小时）、普陀（6162小时）、玉环（6432小时）等，有效风小时数均在 6000小时以上，占全年时数的70%。
风功率密度
表2: 30米高度风功率密度占该地区面积的百分比
单位：（ % ）
风功率密度 （w/m2）
地区面积 （万平方公里）
0～80 非常贫乏
区
80～120贫 乏区
120～160 贫乏区
160～200 次可利用
区
200～240 可利用区
大于240 次丰富区
全省（10.18） 嘉兴（0.47） 湖州（0.69） 杭州（1.93） 衢州（1.04） 丽水（0.19） 金华（1.28） 绍兴（0.93） 温州（1.38） 台州（1.10） 宁波（1.10）
建设分散式风力发电项目的基本要 素分析(以浙江省为例)
目录
CONTENTS
1
项目背景
2 研究内容及意义
3 技术方案
4 浙江省基本要素
5 风力机分散布置在配电 网侧的基本要素
6 主要结论及开发、管理 和政策方面的建议
7 风力发电机分散式并入 配电网的技术标准
8 参考文献
1
项目背景
项目背景
中国风力资源丰富，陆上技术可开发量约为6～ 10亿千瓦，海上约1～2亿千瓦[1]。除成片可供建 大型风电场的风资源外，还有许多分散的风资源， 如一些丘陵、山峰、某些风通道、海岛等。由于 这些风资源较分散，用这些风资源发电，然后再 送入输电网络，成本较高。
1
中国风力 资源丰富
我国在低风速区的风电开发几乎处于空白。低风速区是 指年平均风速在6～8米/秒，年利用小时数在2000小时以 下的地区，全国范围内可利用的低风速资源面积约占全 国风能资源区的68%。不论是分散的风资源还是低风速风 资源均接近电网负荷的受端地区