導(dǎo)語：電網(wǎng)風(fēng)電調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)電調(diào)度;系統(tǒng)設(shè)計;風(fēng)電組

近幾年來國家對可再生能源的開發(fā)予以了大力的支持，風(fēng)力發(fā)電在全國各個風(fēng)資源風(fēng)度的地區(qū)得到了十分快速發(fā)展。同時，在單機(jī)容量與單個風(fēng)電場裝機(jī)容量變大的基礎(chǔ)上，風(fēng)電在電網(wǎng)中所占據(jù)的數(shù)量也不斷提升。由于風(fēng)力發(fā)電其自身擁有固定的運(yùn)行特征、控制特性以及接入電網(wǎng)方式，所以風(fēng)電接入電網(wǎng)后會導(dǎo)致電網(wǎng)使用狀態(tài)不穩(wěn)定，影響電能質(zhì)量、靜態(tài)穩(wěn)定、短路容量等。因此，對風(fēng)電場進(jìn)行管理成為了電網(wǎng)調(diào)度工作必須慎重考慮的問題。

1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

1.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

風(fēng)電場調(diào)度控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化與自動化是風(fēng)電場與電網(wǎng)管理體系相互融合的關(guān)鍵步驟。在風(fēng)電場調(diào)度自動化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與應(yīng)用后可以將風(fēng)電場內(nèi)的機(jī)電設(shè)備融合成為一個有機(jī)的整體，從而可以實現(xiàn)有功率控制、電壓-無功控制、風(fēng)電功率預(yù)測等，同時還可以通過風(fēng)力監(jiān)測、電力市場交易終端等輔助系統(tǒng)進(jìn)行各種高級應(yīng)用功能，讓風(fēng)電場成為電網(wǎng)一個能夠預(yù)測、調(diào)節(jié)以及可靠的電源。

1.2系統(tǒng)功能特點(diǎn)

電網(wǎng)末端網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，電源結(jié)構(gòu)不夠多元化，從而導(dǎo)致風(fēng)電的接入會給區(qū)域電網(wǎng)的正常工作帶來了嚴(yán)重的影響。而且，伴隨著風(fēng)電場數(shù)量的增多以及規(guī)模的擴(kuò)大，風(fēng)電裝機(jī)容量在電網(wǎng)中所占據(jù)的比率也逐漸變多。風(fēng)電場機(jī)組對電網(wǎng)的意義與價值也越來越大。在風(fēng)電并網(wǎng)應(yīng)用不斷普及的現(xiàn)在，電壓穩(wěn)定性、暫態(tài)穩(wěn)定性、頻率穩(wěn)定性等問題逐漸凸顯?；谌嫣嵘L(fēng)電外送能力，優(yōu)化風(fēng)電并網(wǎng)電能質(zhì)量的目的，在風(fēng)電場設(shè)計與建造過程中應(yīng)該引進(jìn)更多的高科技。風(fēng)力發(fā)電是一種間歇性電源，大規(guī)模的風(fēng)電場開發(fā)與建造必然會面對怎樣順利正常接入電網(wǎng)以及發(fā)電功率怎樣開展平穩(wěn)控制與調(diào)度成為了風(fēng)電場必須面對的重要問題之一。我國的風(fēng)電場大多位于遠(yuǎn)離負(fù)載中心的地理位置，所在區(qū)域的電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力有限，這一情況給我國風(fēng)電發(fā)展帶來了一定的阻礙。文章主要針對電網(wǎng)風(fēng)電調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行研究。摘要

2風(fēng)電場安全與調(diào)度自動化系統(tǒng)

2.1有功功率控制系統(tǒng)

有功功率控制系統(tǒng)所使用的方式是與傳統(tǒng)AGC的調(diào)度方式相似，即為利用風(fēng)電機(jī)組自身的有功功率控制的特征，將風(fēng)電場的所有指令根據(jù)最優(yōu)狀態(tài)進(jìn)行分配，自動控制風(fēng)電場每一臺機(jī)組的工作，在保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上最大程度的提升風(fēng)電場的有功輸出，進(jìn)而力求實現(xiàn)風(fēng)電場機(jī)組能夠發(fā)揮最大的功效。另外，有功功率控制系統(tǒng)還能夠利用遙控的方式來對風(fēng)電進(jìn)組進(jìn)行實時啟停與控制，可以在緊急情況的時候隨時控制風(fēng)電機(jī)組的啟停。有功功率控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括調(diào)度中心站、控制主站、風(fēng)電場控制子站以及風(fēng)電機(jī)組現(xiàn)地控制等。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的調(diào)度中心能夠根據(jù)風(fēng)電場預(yù)測系統(tǒng)所預(yù)測的相關(guān)數(shù)據(jù)來實現(xiàn)風(fēng)電功率、電量參加發(fā)供電支架女的平衡。其中控制主站能夠把調(diào)度中心站所形成的各個受控風(fēng)電場的允許最大功功率發(fā)電曲線下發(fā)到對應(yīng)的風(fēng)電場來工作，以最大程度的接納風(fēng)電。

2.2風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)

風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)能夠?qū)︼L(fēng)電機(jī)組各種數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測。該系統(tǒng)能夠根據(jù)風(fēng)電場所在地理區(qū)域的氣候特征以及風(fēng)電場以往的數(shù)據(jù)使用物理與統(tǒng)計方法來構(gòu)建模型，對風(fēng)電場的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測。當(dāng)前風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)所使用的為單機(jī)系統(tǒng)配置，其中功率預(yù)測服務(wù)器來進(jìn)行所有的數(shù)據(jù)預(yù)測所需要的工作，例如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等。通過風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)所得出的預(yù)測結(jié)果電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)能夠有條理科學(xué)的安排發(fā)電計劃，合理的降低系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用容量，從而提升電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性與工作效率。

2.3自動電壓控制系統(tǒng)

電壓-無功控制是風(fēng)電場調(diào)度工作中最為核心的問題。不論是風(fēng)電場電壓-無功調(diào)節(jié)工作存在的復(fù)雜性，還是不同風(fēng)電機(jī)組無功控制系統(tǒng)的多樣性均需要完善的調(diào)度系統(tǒng)控制系統(tǒng)來保證其安全運(yùn)行，來發(fā)揮其無功調(diào)節(jié)的作用。AVC（風(fēng)電場自動電壓控制系統(tǒng)）是風(fēng)電場滿足電網(wǎng)需求和優(yōu)化自身管理控制質(zhì)量的重要需求。風(fēng)電場自動電壓控制系統(tǒng)包括風(fēng)電機(jī)組SCADA以及變電站SCADA，通過變速恒頻風(fēng)電機(jī)組來實現(xiàn)所有無功電壓調(diào)節(jié)設(shè)備的協(xié)調(diào)與控制，進(jìn)而滿足風(fēng)電場并網(wǎng)的控制管理需求。我國的風(fēng)電場通常都使用集中式開發(fā)方式，風(fēng)電場旁通常都會建設(shè)升壓變電站，在旁升壓后會通過輸電網(wǎng)將電能傳送到系統(tǒng)變電站。風(fēng)電場自動電壓的最終目的就是在最大程度控制成本低情況讓風(fēng)電場PCC的無功電壓水平始終處于U-Q水平內(nèi)。自動電壓控制系統(tǒng)是一個能夠?qū)崿F(xiàn)多目標(biāo)、多系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化的自動化系統(tǒng)，其需要風(fēng)電場本地升壓站綜合自動化系統(tǒng)、風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)以及無功補(bǔ)償設(shè)備一同來完成工作。需要針對風(fēng)電場機(jī)型的實際情況、不同的補(bǔ)償方式來有針對性的設(shè)計滿足每個風(fēng)電場實際情況的無功源設(shè)備協(xié)調(diào)調(diào)度控制策略。

3結(jié)語

風(fēng)電場自動電壓控制系統(tǒng)、有功功率控制系統(tǒng)、風(fēng)能預(yù)測系統(tǒng)等各種智能化系統(tǒng)，將其與風(fēng)電場和升壓站的動態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備等相配合，來實現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組以及無功補(bǔ)償設(shè)備等無功輸出的系統(tǒng)。通過先進(jìn)的科技手段風(fēng)電場能夠與電網(wǎng)系統(tǒng)之間開展有效的溝通與互動，充分保證風(fēng)電場在電力系統(tǒng)調(diào)度與運(yùn)行方面的重要作用。

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作者:張子信 趙文剛 王珊珊 李華 宋坤 單位:國網(wǎng)遼寧省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院