赴德國風電入網檢測考察報告
技術經濟諮詢研究中心
2023年10月
摘要為進一步開拓視野，學習了解發達國家風電併網管理的成功經驗，在東北風電接網管理中借鑑，東北電網公司組織遼吉黑三個省公司成立了風電入網裝置考察團，於2023年9月13日-22日，以東北電網****副總經理董恩伏為團長，由來自東北電網公司和遼吉黑三家省公司、東北電科院的12人赴德國，就風電場併網認證體系、檢測裝置、併網技術要求進行了考察。考察團聽取了德國gl公司的情況介紹，參觀並對雙方共同關心的問題進行了討論和交流。達到了學習交流的目的。
本報告第一章介紹了考察行程及調研公司的概況及公司檢驗服務內容，第二到第四章比較了中德兩國電網情況，概括介紹了全球及德國風電裝機容量的增長及相關裝置生產情況，從國家政策方面分析了中德兩國風電的發展歷程。
第五章從有功功率、無功功率、低電壓穿越、故障期間無功出力等方面詳細介紹了德國風電併網技術要求，從風電場發電認證和風電機組型式認證兩方面介紹了德國風電併網認證體系。
第六章介紹了低電壓穿越功能需求及實現原理。首先介紹了低電壓穿越的基本概念，對變速恆頻雙饋非同步發電機的低電壓穿越要求、低電壓的危害、低電壓穿越執行的控制目標、功能要求的確定方法、功能實現方法進行了詳細的分析介紹。
第七章介紹了德國低電壓穿越測試技術及裝置情況。分析了低電壓穿越測試的原理，德國gl公司能夠設計和生產符合要求的風電機組低電壓穿越測試裝置，檢測最高電壓等級為35千伏，檢測風機最大容量為8mw。
第八章介紹了我國分店機組低電壓測試情況。中國電科院與國電聯合動力技術****對1.5兆瓦雙饋式風力發電機組，在吉林省長嶺縣雙龍風電場通過風電機組低電壓穿越能力進行了現場測試，介紹了測試的內容及取得的經驗。
第九章介紹了考察的體會。風電技術發達國家同樣存在風電並網給電網帶來的安全穩定隱患，如何規範風電的科學發展已經成為全世界共同面對的問題。德國風電的健康發展主要依託於嚴格的入網標準和健全的認證體系。
德國gl公司的低電壓穿越測試技術和測試裝置製造工藝處在國際領先水平。詳細分析了遼寧電網面臨的風電大規模併網帶來安全隱患的嚴峻形式。
第十章提出了籌畫建立風電入網檢測和認證體制、抓緊引進國外先進測試技術和測試裝置、加快培養風電併網測試人才等建議。
一、考察主要行程及調研公司介紹
（一）考察主要行程
（1）德國gl公司總部進行交流主要內容：
gl公司的介紹和主要業務範圍
德國風電發展現狀及發展中遇到的主要問題
德國風電併網認證體系
德國風電場並網導則
風電場輸出功率**技術
（2）德國gl-wintest公司進行交流主要內容：
風電機組功率特性曲線測試技術
風電機組電能質量測試技術
風電機組載荷和雜訊測試技術
風電機組低電壓穿越測試技術
參觀低電壓穿越測試裝置
（3）德國gl公司裝置生產廠
風電機組低電壓穿越測試裝置原理
風電機組電壓穿越測試裝置主要組成
參觀生產車間
（二）德國勞氏船級社（gl公司）概況
德國勞氏船級社（gl公司）是世界著名的船級社之一，同時也是一家服務於能源行業的國際技術保障和諮詢公司。公司擁有近6800名工程師、驗船師和各類專業技術人員。gl的全球服務網路由200多家辦事處和駐廠辦事處組成，遍及全球80個國家。
德國勞氏為世界各地的能源行業提供服務，這包括保障、檢驗、諮詢及專案管理,可再生能源和發電行業的全生命週期服務，如裝置安全、完整性、可靠性和效能管理。
（三）德國勞氏公司檢驗服務內容
德國勞氏在風電方面的相關認證資質如表1-1所示。
表1-1德國勞氏船級社相關認證資質
在風力發電領域，德國勞氏風能部及勞氏中國部主要提供從材料、部件、整機到風電場的檢驗、認證服務，包括：
風機部件，整機，風電場設計評估；
材料、部件以及整機的檢驗發證；
測試、樣機型式試驗；
風電裝置及風電場週期檢驗等；
生產、運輸及安裝檢驗；
供貨商資質評估；
風電場選址；
事故調查；
風力發電課題研究；
國際風力發電行業標準，規範的制定和推廣；
風力發電專題講座，人員培訓；
現在中國風能市場上的許多風機整機產品、風機葉片產品、零部件產品及原料產品都取得了德國勞氏的認證。
多年的風電認證發展過程中,德國勞氏風能部建立起了一套完備的檢測認證模式,該模式後被國際電工委員會採納為當今全球通用的iec wt system認證體系。德國勞氏的風電認證體系包括兩個部分:
第一部分：型式認證
gl風機型號認證流程如下：
型式認證是通過設計評估、製造廠資質及質量管理體系評估、生產製造過程監測以及樣機型式試驗四個環節,就新型號的風力發電裝置對規範、標準的符合性進行評估,型式認證的目的是確認定型風力發電機組是按照設計條件、指定標準及其它相關技術要求進行設計、驗證,並由具有合格資質的製造廠商製造,證明該風力發電機組系統是被許可按照設計技術條件要求進行安裝,執行及維護的。
型式認可證書將用於一系列相關設計和製造風力發電機組成套裝置,在滿足所有相關技術,質量要求的前提下,頒發型式認可證書,型式認可證書為風電場建設商進行風電裝置採購時提供技術安全保障。
第二部分：風電場專案認證
gl風電場專案認證流程如下：
風電場專案認證是在風機型號認證基礎上進行的，包括風電場選址及設計評估，到製造過程檢測，運輸安裝過程監測及除錯啟用檢測。
風電場專案認證的目的是評估已通過型式認證的風力發電機組及其相應的塔架基礎設計是否與風電場的環境條件、電網條件相符，認證機構將評估風電場選址處的風力資源條件、地基條件、運輸條件及電網條件是否和定型風力發電機組設計檔案及塔基設計檔案中確定的引數相適用。
風電場專案認證的所有重要環節審核合格後，頒發風電場專案認可證書，該證書保持有效的條件是須對已通過認證的裝置進行營運中定期檢驗且檢驗結果滿足相應技術要求。
在全球的風力發電領域內，德國勞氏風能事業部（gl wind）是世界上公認的權威檢測、認證機構。目前，全球一半以上的大型風電專案認證都有gl wind完成的，在全球近三十年的風力發電發展過程中，gl wind發布了全球最完整的認證規則規程體系，並被廣泛採納為iec國際標準。
gl wind為風能行業的客戶提供的服務涵蓋諮詢、評估檢測、認證等全方位需求。在乙個風電專案的全週期中，gl wind提供從選址分析、專案規劃、設計評估、製造檢測、運輸安裝到最終風機/風場穩定測試的全程陪伴服務。
二、東北電網與德國電網比較
（一）東北電網概況
東北電網主網架採用500/220千伏超高壓輸電網，2023年東北500千伏輸電線路111條，長度13247.9公里，220千伏輸電線路937條，長度34864.9公里；500千伏變電所41座，變壓器64臺，容量52687mva，220千伏變電所389座，變壓器703臺，容量87486.
5mva。
2023年東北電網全口徑裝機容量為7141萬千瓦，其中火電裝機容量為5827.2萬千瓦，佔總容量的81.6%，水電裝機582.
4萬千瓦，佔8.2%，新能源裝機731.7萬千瓦，佔10.
2%。（二）德國電網概況
德國電網主網架採用380/220千伏，2023年底德國輸電線路總長度達1641500公里，其中包括超高壓線路36000公里，60到220千伏間的高壓線路75400公里、6到60千伏間的中壓輸電線路490600公里。0.4千伏的低壓線路1039500公里。
2023年德國共有566000臺變壓器，包括超高壓變壓器1100臺、總容量311000mva，高壓變壓器7400臺、總容量257000mva，中壓變壓器557500臺、總容量268000mva。
德國擁有歐洲最大的電力市場。據歐洲電力協會的統計資料，2023年德國淨裝機容量為13607萬千瓦，具中火電裝機7953萬千瓦，佔總容量的58.45%；核電裝衫2064.
3萬千瓦，佔15.17%；可再生能源發電2600萬千瓦，佔19.1％；水電裝機989.
5萬千瓦，佔7.28％。
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