10月18日，国网能源研究院和维斯塔斯风力技术(中国)有限公司在京共同发布了联合研究专著《风电与电网协调发展综合解决策略》，对涵盖技术、管理和政策等破解大规模风电并网难题的综合解决策略进行了全面、系统的探讨。该研究成果问世，为风电开发利用所有利益相关方共同探讨和破解中国风电并网问题提供了一个富有价值的平台。
联合研究认为，破解大规模风电并网难题，必须采取包括技术、管理和政策在内的综合解决策略。对中国而言，当前应对风电大规模并网的关键在于建设电网友好型风电场和风电友好型电力系统，提高电力系统的灵活性。同时，需要在以环境和全社会经济效益最佳和能源成本最低的大前提下，确定平衡风电开发利用各利益相关方的合理利益的分配原则，以及与之配套的政策和管理体系。
改“风电场”为“风电厂”
建设电网友好型风电厂
研究表明，风电场是由一批风电机组或风电机组群组成的发电站。传统风电场更多关注风电机组的发电功能，忽视了风电机组和风电场内其他电气设备协调以及风电机组和风电场满足电网安全稳定运行所要求的并网特性，致使“弃风”和脱网事故频发，严重影响了资源的充分利用和电网的安全运行。
近年来国外风电技术发展的经验表明，现代风电场的设计和控制技术能够使风电场具备与常规发电厂类似的特性，最大限度地满足发电性能和电网安全稳定运行两方面的要求。因此，促进风电与电网协调发展的技术解决策略之一就是建设电网友好型风电厂。
电网友好型风电厂基本概念
电网友好型风电厂基本概念定义为：由一批电网友好型风电机组或其机群组成的，利用先进控制、通讯和仿真技术优化设计的，满足风电并网准则要求的，可测、可控、可调度，响应迅速，控制性能接近常规电厂的现代风力发电厂。在电力系统正常运行状态下，保持系统的安全稳定，不成为严重的干扰源;在电力系统告警、紧急状态下，能辅助系统安全稳定，不恶化系统运行状态;在电力系统恢复状态下，能帮助电力系统重建电压，不阻碍电力系统的恢复启动和电压恢复。
电网友好型风电厂的关键点在于“厂”的系统性概念，而不仅仅是“场”的空间概念，不同于由多个风电机组通过物理连接在空间上构成的风电场。“电网友好型风电机组”是构建“电网友好型风电厂”的基础，但“电网友好型风电厂”绝不是“电网友好型风电机组”的简单集合。它类似于常规电厂的组织构架，将优化设计的各个生产、执行、控制等部件通过各种复杂物理设备、电子通讯设备联接而形成相互联系、协调运行的有机整体。
提高风电厂功率预测能力
国外经验充分证明，建设和提高风电厂的功率预测能力，及时掌握风电功率变化情况，根据负荷需求，协调控制各种电源出力，是实现电网科学调度、提高风电接纳能力的重要手段。
同时，建立风电功率预测系统还可以提高风电厂的运营效益。根据德国、丹麦等欧洲发达国家的经验，如果风电机组的检修维护全部在小风期或无风期完成，风电厂每年的发电量将提高2%。以50兆瓦的风电厂为例，其每年新增的直接经济效益将超过120万元。
因此，电网友好型风电厂应具备满足精度要求的风电功率预测能力，准确提供日前、0～48小时短期以及15分钟～4小时超短期风电功率预测曲线，支持电网调度合理安排风电出力，提高风电满负荷上网小时数。
目前，中国电力科学研究院、华北电力大学、中国气象局国家气候中心和内蒙古电力公司等单位已经相继开发了风电功率预测系统，并已在全国各地的相关风电厂得到了广泛应用。特别是中国电力科学研究院通过国际合作开发的风电功率预测系统WPFSVer1.0，在吉林、江苏等省区的电网调度系统和全国11个省区的50多个风电厂得到了应用，且风电功率日前预测结果的均方根误差控制在15%以内，取得了良好的经济效益和社会效益。
序号电网友好型风电厂特性123456789具有动态有功功率和无功功率控制能力具有动态频率控制和电压控制能力具有良好的故障穿越能力，在低电压、高电压或其他电网故障期间保持并网连接达到规定时间提供调峰、调频、调压等辅助服务具备风电功率预测能力合格的电能质量安全、友好的数据通讯系统提供精确的电气仿真模型和参数精选、灵敏和协调整定的继电保护。
建设风电友好型电力系统
适应大规模风电并网的电力系统的基本内涵
具备坚强的网架结构和灵活的运行性能，通过采用先进的信息通讯技术和运行控制技术，更加充分地提升和调动广泛的系统资源，更好地发挥电网大范围资源优化配置能力，在确保电力系统的安全稳定运行和对用户的可靠供电的前提下，实现大规模风电并网和有效利用。
电力系统对大规模风电并网的适应性
适应风电出力的不稳定性。必须从系统规划、建设和运行等各个环节入手，以确保系统安全稳定运行为前提，创新发电技术、输电技术、调度运行控制技术和需求侧管理技术，调整电源结构和电网格局，调动需方资源，重构基于大规模风电等变动电源发电技术的电力系统。
满足大规模风电输送的需要。风资源丰富的地区多位于远离负荷中心的偏远地区，当地负荷需求水平较低，且在电网结构上多位于电网的末端，必须经过长距离输送至负荷中心，需要电力系统能够满足长距离大容量风电送出的技术要求和经济性要求。
发电和用电的双向互动，促进风电的高效利用。长远来看，要求构建智能用电互动平台，发展电动汽车充换电站等储能设施，加强智能用电管理，合理调配用户不同时段的用电需求，最大限度满足风电消纳的需要。
风电友好型电力系统的主要特征
“网架坚强、运行灵活、技术先进”三大方面。
坚强的网架结构支持电网安全稳定运行和资源配置。一是具备保障电网安全稳定运行能力。
二是具有更大的电网覆盖范围。美国大规模不稳定电源并网研究结果也表明，为适应大规模不稳定电源并网的需要，美国东部电网的平衡区域将由目前的上百个减至2024年的7个。
系统运行灵活性强，具备适应风电出力波动性的能力。具备一定规模的灵活调节电源。能够充分调动用户侧弹性资源。比如建设电动汽车配套充放电基础设施网络等储能设施，构建智能用电互动平台，发展智能用电，实现客户有序充放电、平衡电网负荷等应用，满足最大限度消纳风电等变动电源的需要。
电网技术更加先进，具备高度智能化的风电调度能力。通过建设横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统，满足各级电网调度和集中监控的要求，在电网计划、调度和实时运行的不同阶段，具备对电网静态、暂态和动态安全性进行分析和时时预警的功能;优化风电等变动电源和常规电源的机组组合方式;综合利用负荷预测信息和风功率预测信息，合理安排发电计划，具备在保障电力系统安全稳定的前提下，优化电网调度，优先调度风电。
中国风电并网管理和政策相关规划脱节
目前从规划的角度来看存在着风电地方规划与国家规划脱节、风电规划与其他电源规划脱节、风电与电网规划脱节的现象，导致风电消纳困难。
国家规划与地方规划脱节。风电规划与电网规划脱节。项目审批和建设脱节，风电项目的审批制度不完善。风电项目开发与消纳市场脱节。风电场风功率预测刚起步。风电并网技术标准缺失、立法滞后。风电机组并网检测认证体系刚刚起步。近期中国已连续发生了若干起并网风电机组大量脱网事故，损失出力10万千瓦以上的事故7起，脱网机组累计3607台(次)，最大损失出力153.52万千瓦，电网频率最低降低至49.765赫兹，给电网安全稳定运行和可靠供电造成严重影响，集中暴露出并网风电场设备质量不良、管理缺乏以及大量风电机组不具备低电压穿越能力的问题。
风电并网的管理体系
风电并网管理的管理体系，覆盖规划管理、项目管理、运行管理、标准及技术规范、检测和认证整个过程以及促进风电与电网协调发展机制。
规划管理。(1)中央与地方的风电规划的协调。全国风电发展规划应是战略性、方向性、框架性的规划，而地方风电规划则应当更加具体、更具有可操作性。全国规划和地区规划相互衔接，共同构成一个科学有序、合理分工、有机衔接的规划体系。(2)风电规划与电源总体规划以及其他电源规划的协调。坚持电源总体发展规划指导风电发电规划的原则，坚持风电规划与其他电源规划的协调。(3)风电规划与电网规划的协调。随着风电规模的扩大，风电发展规划作为电源规划的组成部分，必须与常规电源一样，明确其在系统中的功能定位，对于大型风电基地，必须明确其消纳方向，实现风电发展规划与电网发展规划的协调和有机衔接。
项目管理。建设管理协调的主要内容包括三个方面：(1)风电项目和电网项目审批职责的协调。(2)项目建设进度的协调。(3)风电厂内配套设施建设进度的协调。
运行管理。(1)建立风功率预测体系，进一步加强风电功率预测(2)加强风电调度运行管理。(3)加强风电运行控制管理。
标准及技术规范。建立标准管理体系的主要内容包括以下方面：(1)建立完善中国风电技术标准。(2)建立完善中国风电并网管理规范。(3)建立风电场典型设计规范(电气部分)。
检测和认证。风电入网检测认证是实现风电与电网协调发展的重要基础，是风电并网后实现电网安全稳定运行的重要保障。
促进风电与电网协调发展的政策体系
遵循中国目前已经初步构建的促进风电发展的政策法规体系，研究报告认为，促进风电与电网协调发展的政策体系应涵盖风电发展相关法律、行业管理政策、电价政策和财税金融政策四大环节。现阶段健全风电与电网协调发展的重点领域和要点应在风电配额制、促进低谷时段风电消纳的上网电价机制、优先调度管理政策、风电并网成本分摊和辅助服务补偿机制五个方面。
