風電場電氣設備后評價內容探究

陸志繁

摘要：項目開展后評價工作通常情況下是為實現企業(yè)投資決策水平、投資效益和管理水平的有效提升，通過后評價可以實現項目運行過程中各類信息成果的及時反饋，這樣可以讓企業(yè)從中吸取經驗教訓，也能夠為未來項目建設管理水平的提升奠定堅實基礎。本文主要以風電場電氣設備好評價相關內容進行探討。

關鍵詞：風電場;電氣設備;后評價

1概述

模仿的實際裝機容量達到49.6MW，于2014年33臺風電機組全部實現并網發(fā)電，一直投產運行至今。為了能夠對于該項目各項效益指標運行是否可靠進行確定，并從中及時總結項目運行經驗，提高未來項目管理水平，在此開展了該項目的后評價工作。所謂后評價工作主要是對現場進行調查和資料收集之后，結合項目運行的可行性研究成果來找出系統(tǒng)運行與預期的差距。

2風電機組評價

針對該風電場項目運行實際狀況并結合風電場安全可靠運行技術指標要求作出以下評價。

（1）風電機組應該能夠實現各有功功率的合理控制：風電機組在運行過程中必須要0～100%范圍內有功功率的平穩(wěn)調節(jié)，同時還需要實現對風電機組有功功率上升變化率和最大輸出功率的控制能力;此外風電機組在運行過程中還需要實現有功功率的就地和遠端操控。

（2）風電機組在運行過程中必須要能夠實現無功功率的有效控制：在基礎運行過程中必須要能夠實現-0.95～+0.95范圍內機組功率因數的實時調節(jié)，同時還能夠實現恒功率因數和恒電壓運行。

（3）要將風電場并網點存在的電壓偏差嚴格的控制在-10%～+10%的范圍內，而且機組在電壓偏差范圍內要能實現正常運行。

（4）風電場應該具備低電壓穿越能力：風電機組在運行過程中其端電壓如果下降到額定電壓的20%情況下，然后保證機組能夠在0.625s的時間段內保持正常運行，而且電壓也需要在2s短時間內快速恢復到額定電壓的90%，在整個過程中不得出現風電機組解網現象。

（5）頻率適應性：當機組在運行過程中其頻率范圍處在49.5～50.2Hz的范圍內的情況下，風電機組必須要能夠保持正常運行。如果整個電力系統(tǒng)的頻率維持在50.2Hz以上的情況下，風電技術應該保持在2min內不能出現脫網情況。如果整個電力系統(tǒng)的頻率處在48～49.5Hz范圍內的情況下，發(fā)電機組應該保持在30min內不能出現脫網情況。

（6）風電機組控制系統(tǒng)信息采集：風電機組在運行過程中其控制系統(tǒng)應該要充分滿足電力系統(tǒng)的信息采集和傳輸實際需求，與此同時還要充分結合電力調度發(fā)出的負荷處理曲線指令來實現風電機組有功出力和無功出力的及時調控，在此情況下才能夠保持整個風電機組以及電網系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。

經過詳細評價和認為變頻器、齒輪箱、葉片等相關部件或系統(tǒng)發(fā)生故障是影響風力發(fā)電機組正常運行的主要因素，因此應該從以下幾個方面做好相應防范。

首先要針對整套機組的葉片定期檢修和預檢工作給予高度重視，在日常檢修維護中要做好葉片的清洗、維護和修補的工作，有效避免葉片在運行過程中發(fā)生事故;同時也要針對葉片做好相應的防雷防護措施;針對葉片運行有效性合理安排安全檢查;對蓄電池充電狀況進行定期檢查;針對風輪轉速、齒輪箱以及液壓裝置油位、油壓和油溫、發(fā)電機功率、剎車片溫度和磨損等進行及時監(jiān)測[1];做好潤滑油定期更換。機組在運行過程中還需要對箱體內部油質變化進行定期取樣化驗，一旦發(fā)現油品變質要及時進

行更換。齒輪箱運行狀況要及時開展檢查監(jiān)測，保障其能夠實現無振動平穩(wěn)運行，對接頭是否存在松動、油溫是否正常、網絡是否存在滲漏現象進行及時檢查;針對上述設備要在合理位置設置振動監(jiān)測裝置，重點針對齒輪箱、高低速軸以及發(fā)動機等做好振動監(jiān)測。針對偏航系統(tǒng)的各類部件要進行及時維護;制動剎車片磨損狀況和殼體磨損狀況要及時進行檢查;螺栓連接緊固力矩是否達標要進行定期檢查[2]。

發(fā)電機系統(tǒng)要及時檢查及配置是否保持完善，并定期開展檢驗，保障其機組運行過程中發(fā)動機系統(tǒng)的動作運行可靠。同時還要對定子和轉子接地保護進行及時檢查;發(fā)電機保護裝置必須要實現運行可靠，且要盡可能避免頻繁出現并網。在項目運行過程中需要對各風力發(fā)電機的基礎沉降工作進行定期觀測，并做好相應記錄。塔筒在安裝過程中必須要逐層進行觀測，所有的載荷全部施加后還需要進行一次觀測，項目進行過程中針對初期階段要以每月兩次的頻率進行觀測，項目運行超過一年后按照每年兩次頻率進行觀測，一旦基礎沉降超出合理范圍后要及時進行處理。

3電氣設備評價

所有設置在風電場中的電氣設備都必須要滿足國網通用設備標準要求，且具備完善招標手續(xù)和設備出廠資料，同時各電器設備需要保證具有完善的安裝和調試記錄，這樣才能從源頭上為設備質量提供保障。在并網前要針對各主要設備實施嚴格自查，并詳細編制組并網安全性評價自查報告。同時要以現場運維人員綜合反饋意見為基準來保障設備整體平穩(wěn)運行。本次評價中的風電場由于配置了遠程運動調度系統(tǒng)，因此可以遠程實現當地110千伏升壓站、風電場主要運行信息遙控和遙信等相關要求。風電場內運行的各級組合箱變主要采取的是計算機集中控制系統(tǒng)進行監(jiān)測控制[3]。并通過廠家來嚴格按照國家相關規(guī)定對于風力發(fā)電機組的保護和檢測裝置進行配置。因此能夠對風力發(fā)電機組的各項運行參數進行實時顯示，你能夠及時實現發(fā)電量、發(fā)點時間等相關歷史數據的存儲。

4電網友好性評價

4.1有功調節(jié)能力評價

有功功率控制系統(tǒng)在風電場配置后能夠結合電力調度指令及時有功功率，同時也可以及時實現遠程有功功率控制信號的接受和處理，這樣可以充分保障風電場最大有功功率始終處在電力調度的部門的限定值范圍內。也可以實現電力系統(tǒng)在出現電網故障或者處于特殊運行模式下時的運行穩(wěn)定性[4]。各類上傳風電場的反饋至都能實現對網調主站周期10-30s下發(fā)指令的及時響應。

4.2無功電壓調節(jié)評價

風電場的各發(fā)電機組也需要相應配置無功功率控制系統(tǒng)，通過該控制系統(tǒng)將風電機組的功率因數嚴格控制在-0.95-+0.95的范圍內，保障風電機組在運行過程中始終處于恒功率因素模式;風電機組的無功功率控制系統(tǒng)及無功補償裝置要能實現運行協(xié)同，以此來保障風電場高壓側功率因數能保持在-0.98-+0.98的可調節(jié)范圍內。在該風電場的升壓站設置了動態(tài)補償SVG成套裝置，因此可以實現風電場集成線路、升壓站等的動態(tài)化補償，且具備較快相應時間，完全能滿足電網運行的實際需求。

4.3無功電壓調節(jié)能力評價

任何風電機組都應該相應的配備無功功率控制系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)能夠讓整個風景區(qū)所有的功率因數在-0.95～+0.95這范圍內能夠實現動態(tài)可調，而且對于風電機組來說既能夠實現恒功率因數運行;風電廠的無功補償裝置可以與風電機組的無功功率控制系統(tǒng)直接實現互相協(xié)調，在這種情況下整個風電場的高壓側功率因數就能夠實現在-0.98～+0.98范圍內的動態(tài)調節(jié)。此外將一個無功動態(tài)補償微機成套裝置設置在了升壓站，這樣可以對風電場的集電線路、送出線路以及升壓站無功進行動態(tài)補償，而且體現出了響應速度快的特征，完全能夠滿足配電網絡運行的具體要求。對于風電場的并網控制系統(tǒng)來說在實際運行過程中應該需要結合變電站運行狀況的監(jiān)測結果以及調度的電壓曲線指令，或者是充分結合AVC控制策略來實踐對無功補償裝置自動發(fā)送指令，這樣就能夠將配電網絡的電壓和無功進行自動調節(jié)，同時能夠形成閉環(huán)控制回路，而且能夠在允許的范圍內進行變化。

4.4功率預測能力評價

由于配置了風電功率預測系統(tǒng)，因此該風電場完全可以實現超短期以及短期功率預測，預測誤差可以滿足風電場實際運行需求，可以按時實現日預測結果的及時的上報，也能完全滿足風電場并網發(fā)電的考核需求。

4.5低壓穿越能力評價

該風電場目前的機組的高壓以及低壓穿越能力與無功動態(tài)相應速度之

間完全可以實現互相匹配，因此機組運行過程中不會因為出現調節(jié)過程中的高、低壓脫網問題。

5結束語

風電場在建設過程中需要對項目資產全生命周期內的目標運行可靠性、安全性、可施工性、可擴展性、可回收性等進行充分考慮。棄風限電等問題近幾年來產生的影響越來越大，風電場收益也在逐步下滑，因此針對限電地區(qū)的風電場運行實際及時總結經驗教訓，對促進我國風電能源乃至新能源行業(yè)的健康發(fā)展都有積極的促進作用。從大量實踐可以知道，風電企業(yè)必須要構建市場響應機制，以市場動態(tài)變化為基準來有效拓展市場，這樣才能在更廣闊的的區(qū)域內實現清潔能源的消納。而要想適應市場的發(fā)展，首先必須對自身狀況進行全面了解，可見，做好風電場項目的后評價工作非常有必要。

參考文獻：

[1]李軍徽，岳鵬程，李翠萍，葛長興，張嘉輝.提高風能利用水平的風電場群儲能系統(tǒng)控制策略[J].電力自動化設備，2021，41（10）：162-169.

[2]謝志成.臨澤北灘風電場項目工程地質特性及穩(wěn)定性評價[J].低碳世界，2021，11（09）：72-73.

[3]陳可仁，王亞強.基于GIS+BIM的風電場三維數字化設計系統(tǒng)研究[J].能源科技，2021，19（04）：50-53.

[4]郭樹生.海上風電場發(fā)電量折減系數設計后評價分析[J].船舶工程，2021，43（S1）：144-146+150.