浅谈风电场建设与运行中若干问题分析

吕光华

(中国水电顾问集团华东勘测设计研究院有限公司,浙江杭州 310000)

浅谈风电场建设与运行中若干问题分析

吕光华

(中国水电顾问集团华东勘测设计研究院有限公司,浙江杭州 310000)

当前随着经济的不断发展,人们的生活水平不断地提高,随之对于各种追求也在不断地提升,这使动力资源越来越重要,特别是对电能的需求。风电是一种可再生资源,相对于火力发电等来说,风电具有较好的利用价值。鉴于此,本研究将主要针对风电场建设和运行当中存在的若干问题展开简要的分析与探究,希望所得的结果能够引起大家的关注和重视,也希望本研究能够为相关领域提供可行的参考。

风电建设 运行 若干问题

风电是一种可再生资源，风电设施不单单施工简单而且具有很低的维护费用。相对于其它发电而言，风电清洁没有污染，最重要的是可以不消耗任何燃料，在当前世界资源高度紧张的背景之下，可以说风电建设是一种最佳的选择。不仅仅在一定程度上缓解了资源紧张的危机，还为减轻环境污染做出了一定的贡献，在未来一定时间里，风电将会逐渐地成为一种重要的资源。

1 风电场建设当中的若干问题分析

1.1 风电场建设的选址问题

对于风电场建设而言，首先所要面对的问题就是关于风电场的选址问题。风电场的选址需要考虑诸多的因素，对于选区的风力资源的类别、交通情况、是否存在鸟类迁徙的路线或者是否为鸟类迁徙的目的地，还要考虑风电场建设选区是否在密集的建筑物分布地区，有没有电网的构成等等。本文主要就风电场建设选址当中的风资源和微观选址等方面的内容做出简要的分析。

首先是风资源，风电场建设对风资源的需要综合考虑，很多实际经验表明，因为在对风电场建设的时候没有对风资源的类型、风资源的性质做出标准的测量和评估而造成了风电场的实际发电量比预计发电量低很多[1]。对风电场进行选址，要保证对风电场选区的测风时间够长，一般需要测满一年，也就是说，测风必须要保证一年的提前量。在具体的测风工作当中，还需要注意很多的因素，比如对测风塔的数量和位置分布的要求，对测风塔的性能和高度的限制，都要进行严格的把控。只有将这些完善好才能够获得具有代表性的、完善的，准确的基础数据信息，这是风电建设项目取得成功的根本性先决条件。

接下来再谈一谈风电场的微观选址问题。对风电场的微观选址进行有效地把握，这可以确定风电场每台风机的具体位置和相互之间的有效距离，而这个需要在前面所谈到的对风资源的各个性质进行有效地掌握的基础上才能够更好的进行。对风电场进行微观选址的时候需要注意对现场的地形和地表的状况作出观察和研究，对风电场收尾的障碍物作出具体的分析和探测[2]。在探测过程中一定要注意塔影效应、尾流效应和湍流等带来的诸多影响。当前，我们在对地形复杂的场地或者地势不平坦的地方进行作业的时候，都会格外注意对机组的布置，如果发电量偏低的机组的微观选址出现了问题，那么就会影响风力发电的整体效益。因此，对机组的微观选址进行优化，需要结合所选的机型，只有这样才能够在最大程度上实现风场发电的最大化。

1.2 风电场接入系统需要考虑的问题

在我国当前的电网结构当中，远距离大区域的输电线路的电压等级被规定为500kV，区域性质的枢纽输电线路的电压等级被规定为220kV，小区域性质内的枢纽输电线路的电压等级被规定为110kV，这三级电压就构成了我国输电线路的主干高压网络[3]。而35kV、10kV、0.4kV等级别的配电网络需要根据风场的实际容量和与中心变电站的距离、用户的数量等进行考虑，再选择接入哪种网络，这样可以满足风电场风力发电的高效和可靠的运转。

对于风电场系统进行考虑的时候需要考虑以下五点问题。①对风电场的并网电压等级进行选择，在这里除了需要根据就近并网原则以外，还需要跟风电场的总装机总量和用户的总负荷情况进行分析选择；②风机在并网运行的时候所允许的最大线路降压，一般来说，风机在并网运行时，其线路内所产生的最大点降压不可以超过线路额定电压的10%；③需要考虑风电场和上一级别变电站的最大距离，如果距离不能够达到要求，则需要考虑为该风电场建设专用的变电站；④考虑风机对系统波动所产生的影响；⑤考虑变电站和用户之间的最大距离，用户与变电站的最大距离需要满足

2 风电场并网对电力系统运行的影响

风电场的风力具有随机性和不可控制性，这会为电网的运行带来诸多的麻烦和负面影响，诸如促使风电容量的可信度下降，电网的无功和有功平衡调度产生困难，不能及时提供可行的用电保障。如果电网出现高峰负荷，那么也不能指望风电场可以为电网减轻负担。而且在电容量比例较高的电网当中，风电的电能质量还可能存在着一定的问题，其稳定性还需要进一步地提高。综合以上，对风电场并网进行定量分析对于风电事业的发展具有很大的作用。因此，笔者认为，我们需要从动态和稳态两个方面进行分析，对动态进行分析的时候一般都采用仿真方法，要对异步发电机等模型做出考虑，要考虑风速、风机等调节的环节；对稳态进行分析，需要对风电场的电力系统做出计算，但是每一个风电场的风电机组和风电工作原理都存在着必然的差异，所以在对不同风电场进行计算的时候，其使用方法也是不同的。

3 结语

在本研究当中，笔者主要针对风电场建设和运行当中所要面临的相关问题做出了简要的分析和探讨，文中笔者也捎带着提及了一些自己的主观看法。笔者认为在当前高速发展的社会背景之下，对于可再生资源的利用是一种必然的趋势，对于环境的保护也是一种必要的措施。而风力资源作为一种可再生资源，在社会生产活动的各个方面都具有不可忽视的作用，特别是在风力发电方面，对其进行更好地利用将会创造出更多的价值。

[1]杨之俊.基于Matlab的组合风速建模与仿真[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2012,03(21)：164-165.

[2]杨伟欢,叶安丽,马鸿雁.模糊控制在风力发电机组偏航控制系统中的应用[J].北京建筑工程学院学报,2011,03(18)：361-362.

[3]秋良.基于分析建模方法的变桨距风力机静态特性数学模型[J].兵工自动化,2011,06(11)：265-266.