風電安全監(jiān)管報告2011年(一)

第一部分 基本情況

近年來，我國風電產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速發(fā)展。“十一五”期間風電裝機容量連續(xù)五年翻番，成為全球風電裝機規(guī)模第一大國。隨著風電發(fā)展，風電企業(yè)和風電設(shè)備制造企業(yè)迅速成長，配套電網(wǎng)建設(shè)逐步加強，風電整體運行態(tài)勢良好，為我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略的順利實施和節(jié)能減排目標的實現(xiàn)作出了重要貢獻。

一 風電發(fā)展現(xiàn)狀

(一)風能資源。我國風能資源豐富，可開發(fā)的風能潛力巨大。根據(jù)有關(guān)資料 ，我國陸地風能資源可開發(fā)量23.8億千瓦，海上風能資源可開發(fā)量約 2億千瓦。我國風能資源比較集中，“三北”地區(qū)(華北、東北和西北)以及東南沿海地區(qū)、沿海島嶼潛在風能資源開發(fā)量約占全國的 80%。風能資源與煤炭資源的地理分布具有較高的重合度，與電力負荷則呈逆向分布。

(二)風電裝機容量 。截至2011年8月底，全國并網(wǎng)運行的風電場486個，裝機容量3924萬千瓦。

截至 2011 年8 月底，風電裝機容量超過百萬千瓦的省份有：內(nèi)蒙古、河北、甘肅、遼寧、吉林、山東、黑龍江、江蘇、新疆。其中，內(nèi)蒙古裝機容量1275萬千瓦。“三北”(華北、東北、西北)地區(qū)風電裝機容量3440萬千瓦，占總裝機容量的88.8%。全國在建風電容量1377萬千瓦。

圖2 我國六大區(qū)域風電裝機容量分布

圖3 風電裝機容量超過百萬千瓦的省份

(三)風力發(fā)電量。2010年，全國風力發(fā)電量494億千瓦時，同比增長 78.9%，占全國發(fā)電量的1.17%；全國風電平均利用小時2047小時。2011年1～6月，全國風力發(fā)電量達到429 億千瓦時，同比增長81.1%，占全國規(guī)模以上電廠發(fā)電量的1.94%；全國風電平均利用小時1252小時。

(四)風電接入。我國風電主要接入110千伏和220千伏電壓等級電網(wǎng)，與區(qū)域主網(wǎng)相聯(lián)。“三北”地區(qū)風電場以大規(guī)模集中接入為主，電力輸送方向與火電主送方向趨同。華東、華中、南方區(qū)域接入110千伏及以下等級電網(wǎng)，接入相對分散。

專欄1 2011年四起典型的風電機組大規(guī)模脫網(wǎng)事故

■ 2011年2月24日，甘肅橋西第一風電場35千伏開關(guān)間隔電纜終端單相故障發(fā)展為三相短路，造成598臺風電機組脫網(wǎng)，損失出力84.04萬千瓦，西北電網(wǎng)主網(wǎng)頻率由50.03赫茲降至49.85赫茲。

■ 2011年4月17日，河北佳鑫風電場8號風機箱式變壓器35千伏架空線引線B相松脫后與C相搭接，引起相間短路，造成629臺風電機組脫網(wǎng)，損失出力85.4萬千瓦，華北電網(wǎng)主網(wǎng)頻率由50.05赫茲降至49.95赫茲。

■ 2011年4月17日，甘肅干河口西第二風電場變壓器高壓側(cè)35千伏電纜終端故障，造成702臺風電機組脫網(wǎng)，損失出力100.62萬千瓦，西北電網(wǎng)主網(wǎng)頻率由50.03赫茲降至49.81赫茲。

■ 2011年4月25日，甘肅嘉峪關(guān)變電站由于大風沙塵天氣引起330千伏線路側(cè)高跨龍門架跌落到地面，引發(fā)系統(tǒng)短路造成1278臺風電機組脫網(wǎng)，損失出力153.52萬千瓦，造成敦煌變330千伏母線電壓最高達到370千伏，主網(wǎng)頻率先降至49.76赫茲，越限時間為5秒。

專欄2 2011年風電機組大規(guī)模脫網(wǎng)事故中機組低電壓脫網(wǎng)情況

二 風電事故情況

(一)風電機組脫網(wǎng)事故。2010年，全國發(fā)生80起風電機組脫網(wǎng)事故，其中，一次損失風電出力10～50萬千瓦的脫網(wǎng)事故14起，一次損失風電出力50萬千瓦以上的脫網(wǎng)事故1起。2011年1～8月份，全國發(fā)生193起風電機組脫網(wǎng)事故，其中，一次損失風電出力10～50萬千瓦的脫網(wǎng)事故54起，一次損失風電出力50萬千瓦以上的脫網(wǎng)事故12起。(見表1)

(二)風電機組設(shè)備故障。根據(jù)風電企業(yè)機組故障統(tǒng)計分析，2010年以來，風電機組故障頻發(fā)，且呈上升趨勢。故障主要集中在風電機組變槳系統(tǒng)、變頻系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、齒輪箱、發(fā)電機、偏航系統(tǒng)等部位。

表1 2010～2011年風電機組脫網(wǎng)事故統(tǒng)計

表2 “2.24”酒泉地區(qū)風電機組低電壓脫網(wǎng)情況

表3 “4.17”灑泉地區(qū)風電機組低電壓脫網(wǎng)情況

表4 “4.17”張家口地區(qū)風電機組低電壓脫網(wǎng)情況

三 風電安全監(jiān)管工作

(一)切實加強風電隱患排查治理。對2011年4起大規(guī)模風電機組脫網(wǎng)事故進行調(diào)查處理，印發(fā)《關(guān)于切實加強風電場安全監(jiān)督管理遏制大規(guī)模風電機組脫網(wǎng)事故的通知》(辦安全〔2011〕26號)，明確風電機組低電壓穿越能力改造，加強風電場無功補償裝置管理、電力二次系統(tǒng)管理、電纜終端隱患排查治理和風電調(diào)度管理等五項反事故措施。電力企業(yè)按照要求開展風電安全專項檢查，排查治理風電安全隱患。截至2011年9月，共排查風電機組設(shè)備、風電場設(shè)計、建設(shè)施工、安全管理、并網(wǎng)運行等方面隱患1700余項，53%完成了整改。

(二)全面開展風電安全大檢查。8月份，電監(jiān)會組織開展了全國風電安全檢查。電力企業(yè)共對360個并網(wǎng)運行風電場、80個在建風電場以及風電接入系統(tǒng)和調(diào)度運行情況進行了自查。電監(jiān)會組織6個督查組對全國39個風電場和20個省級電網(wǎng)企業(yè)及電力調(diào)度機構(gòu)進行了重點督查。受檢風電場裝機容量占全國風電裝機容量的70%以上。電監(jiān)會督查組共檢查出問題和安全隱患430項，已經(jīng)完成整改360項，整改率85%。

(三)加強風電場并網(wǎng)安全監(jiān)管。印發(fā)了《風電場并網(wǎng)安全條件及評價規(guī)范》（辦安全〔2011〕79號），對已投運風電場和新建風電場開展并網(wǎng)安全性評價。明確將風電場通過安全性評價作為發(fā)電業(yè)務(wù)許可的前置條件，對不符合安全條件、問題嚴重、整改不力、影響電力系統(tǒng)安全的風電場責令其停產(chǎn)整改。

(四)督促風電企業(yè)和風電設(shè)備制造企業(yè)加快設(shè)備技術(shù)性能改造。印發(fā)《關(guān)于風電機組大規(guī)模脫網(wǎng)事故中機組低電壓脫網(wǎng)情況和無功補償裝置動作情況的通報》(辦安全〔2011〕48 號)，通報了2011年4 起典型大規(guī)模風電機組脫網(wǎng)事故所涉及的 28個風電場、7個風機機組制造企業(yè)和 8個無功補償裝置制造企業(yè)，督促風電場積極聯(lián)系風電設(shè)備制造企業(yè)加快機組低電壓穿越能力和無功裝置自動投切性能改造。

專欄3 風電安全隱患整改情況

■ 截至2011年8月底，甘肅酒泉“2.24”大規(guī)模脫網(wǎng)事故涉及的11個風電場全部完成低電壓穿越能力改造。甘肅2235臺在運風電機組已完成低電壓穿越能力改造，改造率74%。

■ 截至2011年8月底，甘肅酒泉和河北張家口地區(qū)發(fā)生大規(guī)模脫網(wǎng)事故的風電場完成了無功自投切功能改造，無功容量和有關(guān)參數(shù)整定基本滿足系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)需要。

■ 截至2011年8月底，全國已有360個并網(wǎng)運行風電場均完成了對電纜終端、接地系統(tǒng)等可能存在施工缺陷部位的重點檢查，進一步落實工程質(zhì)量檢查、檢測、控制和驗收制度，加強對參建各單位的監(jiān)督檢查和考核，對于隱蔽工程嚴格執(zhí)行旁站監(jiān)理。

■ 西北水電勘測設(shè)計研究院針對風電機組升壓變普遍套用配電箱式變造成電纜終端數(shù)量多、故障源增加的問題，進行專題研究，改進升壓設(shè)計，有效減少電纜終端數(shù)量。目前經(jīng)過改進的8臺箱式變壓器已在甘肅玉門風電場進行施工安裝。

(待續(xù))