10月22日下午，第42期“携手电气精英，与未来同行”系列讲座在西九楼502报告厅举行，英国Alstom Grid技术研究中心经理姚良忠博士应邀来校与电气学子进行学术交流。雷火电竞官方网站潘垣院士出席讲座，袁小明教授到场听讲，讲座由雷火电竞官方网站副院长文劲宇教授主持。

姚良忠首先介绍了风力发电的现状。目前在世界各国，一些大型陆地及海上风电场纷纷上马。“以英国为例，英国的风电发展计划主要是海上风电，包括近海风能和远海风能，分为九个区域，近年来发展迅速，尤其是单机发电功率与5年前同期相比翻了几番”。他说，欧洲计划在2050年前将新型清洁能源比重调整至90%以上，而根据国家能源局的规划，近年内，我国计划在内蒙古等省区建设十多个百万千瓦级风电基地，形成若干个“风电三峡”。，可以看出，风力发电拥有广阔的市场前景。然而，风电大规模发展及其与电力系统的并网联接，给并网后的电力系统带来了诸多潜在的技术问题。

姚良忠强调，即使拥有清洁环保这一优点，但由于目前技术所限，风力发电要想发展成熟仍需攻克诸多难关。“对输电网而言，最需要解决的就是风机无功支持和风力发电间歇性这两个问题。传统风机发电风速范围小，要有额外的无功支持，目前已经基本被淘汰。二代机需要一定的无功支持，三代机则可以实现功率可控，在零功率条件下可发功，这是目前最常用的风机。”他说，风电发展的目标是绿色、低廉和可靠，然而由于技术手段尚不完善，目前只能做到绿色这一条，投资成本高，发电不稳定，这些都是影响风电大规模使用的因素。

姚良忠解释说，风力发电最大的难题在于如何和负荷拼到一起。“对于配电网而言，风电可以缓解输电网的压力，但需要开发储能装置来使发电和负载平衡，长时间的不平衡会导致系统频率下降，给电力系统带来麻烦。”他给大家展示了一幅图表，上面根据发电时间轴和输电距离的关系给出了风电的诸多课题，包括一般无功远距离输电、无功损耗和电压崩溃等难题。对此姚良忠博士也给出了解决方案：严格根据联网标准实行风电并网；在并网过程中对风力电机组实行无功控制、电压控制和频率控制；使用滤波器等解决发电中的谐波问题；根据标准制定故障穿越应急方案等等。

姚良忠长年从事并网方案研究，他指出，现在的风电并网方案有直接并网、经交流输电网并网、高压直流输电技术并网和多端直流并网几种。交流并网成本较低，但如果考虑远距离输电，就要使用后两种并网方案。在解决无功支持的设备选用方面，姚良忠为大家列举了目前阶段最为常用的两种电容器SVC和STATCOM并将其作了对比。“SVC可以实现无功平滑快速调节及快速响应，SATCOM性能更优，内置小电源，体积小可以吸发无功，响应速度快，还可在低电压发无功，然而成本较高。应根据实际情况合理选用两种设备。”

接下来姚良忠为大家讲解了海上风电场的结构，包括风机排布、机组布场、选择使用高压直流、多端直流的时机等问题。“虽然可选择多种系统，但HVDC仍是目前的最佳选择。”他说，“此外对于并网时的多端问题，多端直流输入输出是解决办法。”姚良忠还介绍了ALSTOM的项目情况，包括英德在内的数个国家的海上风电场。他介绍了各国的并网标准，并讲解了制定方案时遇到的系统分析、线路测试和变电站制作等问题。末尾他还不忘说一句：“海上风电很复杂，包括电机组支架制作、设备吊装等在内，都是问题。”

讲座期间，潘垣院士和袁小明教授对讲座内容显示了极大兴趣，两人分别发表了自己的看法，并和姚良忠博士在风能投资、风机绕阻设置、风电储能、风能前景和将来我国能源产业结构等方面交换了意见，到场学子均表示有所收获。

姚良忠，1989年与1993年分别获得清华大学电气工程硕士学位及博士学位；1993-1995年为清华大学副教授；1995-1999年在曼彻斯特大学电气研究中心担任博士后研究院；1999-2004年担任ABB英国有限公司电网咨询集团高级电力系统分析师。目前在英国Stafford担任Alstom Grid技术研究中心经理，是并网解决方案、可再生能源和新技术领域的技术顾问和高级专家，同时也是上海交通大学客座教授。