风电场功率自动控制技术研究

《风电场功率自动控制技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、风电场功率自动控制技术研究摘要：风力发电规模逐渐增大，其功率预测和功率的自动控制是当前研究的重要内容之一。本文对风电场功率自动控制技术各方面技术功能进行简述。关键词：风电场；自动控制；技术研究中图分类号：P319文献标识码：A引言科学技术飞速发展，面对化石能源问题日益加重，风力发电技术提供了新的突破口。目前，风力发电所占总电网的比重愈来愈大，更为未来电力能源发展的重要方式之一。然而，风能并非连贯性资源，它的间歇性提供的波动功率对电网造成很大冲击。因此，相关技术规定要求风电场须同时具备有功功率的调节能力与机组无功功率的补偿能力，整体来讲实现风电场的功率控制功能。这样才

2、能协调风电机组的电能稳定。一、系统整体设计要求要达到调节风电场功率，其自动控制系统有一定设计要求。1、要实现该系统按上级机构调度的有功功率自动控制和无功功率自动控制命令或者预定的负荷曲线要求，计算出各个风电机组的负荷分配结果与自动开停机计划，并下达传输给风机监控系统主机，各个机组将其执行结果实时上送给风机监控系统主机。2、实现功率自控系统经风机的监控系统运动通信机和省中调电力数据网间的数据传输与监控信息的通信。3、实现功率自控系统经过风机监控系统的主机与各个风机监控系统间的数据传输与监控信息通信。4、保证系统高度可靠，使其局部故障不会影响到各个风机监控系统正常运作，

3、同时系统的MTBF、MTTR与各项指标都达到相关规定要求。5、保证各设备稳定安全运行、系统整体的配置与设备型号可靠、实时、实用的基础上，充分提高系统硬件及软件的开放性。系统配置与设备选型，注意要符合计算机和网络技术的发展迅速特点，采用向上的兼容计算机体系结构能充分发挥计算机的先进技术，提高系统国内水平。6、采用运行经验成熟和严格遵守工业标准的系统硬件和软件平台厂商的产品，以此，达到系统的实时性和提高系统良好开放性。7、功率自控系统属全分布和全开放型系统，方便扩充功能与硬件并且充分保护应用资源与投资。采用分布式的数据库和结构化设计、软件模块化，有利于系统适应功能的灵活

4、和规模的扩充，及其自诊断功能。二、功率控制系统的结构风电场功率自控系统向调度主站上输送风电场有功功率控制系统或无功功率控制系统状态等信息；并接收调度主站的有功与无功控制以及调节指令，按照预设的规则、策略进行负荷分配，实现有功与无功功率的监测和控制，从而达到电力系统的并网技术要求。依据风电场实际情况，功率自动控制系统通常分为如下三种：1、功率自控系统独立组网，直接与风机交互。2、功率自控系统与监控系统独立，可从监控系统直接读取数据，不与风机交互。3、功率自动控制系统集成于监控系统中。其中前两种如下所述。（一）、功率控制系统独立组网风电场功率自控系统独立组网，直接与风电

5、机组相互交接。系统的功率自动系统主机、通信机及其他应用程序的服务器独立设置。将监控系统与功率自动控制系统两者独立，这样有利于系统更加可靠安全运行。（二）、功率控制系统与监控系统共用数据信息传输中，风电场功率控制系统可直接从监控系统得到即时数据，并把控制命令以监控系统为中介传送于每个风机。依据此设计思路，在原有基础上于风电场监控系统加入功率自控系统装置，例如主机和通信机等。这样可将监视系统与控制系统、风电场功率自控系统与风电场功率预测有机的结合。功率自控系统通过监控系统运动通信机与主站监测、控制系统交互数据。三、风电场功率自控系统的功能在此系统中要实现数据采集与处理、

6、控制调节、无功自动控制、有功自动控制、安全运行监视、事故与报警、运行管理指导以及自诊断功能等。（一）、数据采集与处理在采集数据中，功率自控系统通常采用ModbusTCP/IP或者IEC870-5-104规约同风机或风机监控系统进行通信，自主釆集风电场功率自控的需求信息。采集到相关数据，需对数的有效性和正确性详细检查，并过滤出不可用数据与信息。此外，接收电网调度下达地相关计划和命令信息，并接收操作人员输入的数据信息。数据采集后需对数据进行处理。除上述的检验正确与有效性，还要更新实时数据库。风电场现场设备分为风机设备、功率自动控制系统设备两部分。处理采集的数据有所不同，

7、要求使处理数据能够反映真实的现场设备状况。对功率自控系统运行数据需进行存盘，保存并形成历史数据库，以此保证数据连续性。同时要考虑数据备份处理，采用存储载体的方式。记录功率自控系统的各类事故报警记录，如发出事故的语音报警、报警音响等。同时记录并统计每个风电机组工况转换次数和运行、备用、停机及其检修时间的累计，最后生成相应报表。（二）、控制调节通常，风电场会以经上级调度中心控制运作、有风电场自主运作两种监控方式。下达计划的负荷指令采用日负荷曲线的方法，依据前一天预定的负荷曲线，功率自控系统于零时开始转换为实际控制曲线，对此进行控制运行。功率自控系统通过对有功功率自动