降低综合厂用电率提升发电效益

张卫东国家电投集团山西新能源有限公司

降低综合厂用电率提升发电效益

张卫东
国家电投集团山西新能源有限公司

摘要：本文分析了风电场如何降低综合厂用电率的方法。建设风电场主要是为了提高发电量及具有良好的发电效益。因此，风电场对于节能降耗的管理工作愈加重要。近年来，电力行业的整体工作重心全都向着“以效益为中心”的轨道转移。技术创新和运行维护管理要效益就显得尤为重要。

关键词：风电场；综合厂用电率；设备可利用率；发电效益

引言

风力发电是洁净的可再生的能源，我国的风电装机容量每年都以30%以上的速度增长。我国山西拥有丰富的风能资源，新兴的风力发电企业与传统电力企业的发展时长相比，风力发电企业资历较低，该行业的国家标准及规范尚不完善，尤其是现场安全管理不善，从事风力发电的相关技术人员资质尚浅，对于专业技术的应用和相关经验的累积相对不足。当中最突出的问题之一是当前风机可利用率较低，风电场损耗较大，综合厂用电率较高。因此，在确保人员和设备的安全的前提下，如何降低综合厂用电率、提升发电量、提升发电效益是目前风电企业所面临的问题。

要实现要电量、要效益的风电场经营管理目标。关键点在于开源节流，开源包括提高风机的综合利用率及上网电量。节流包括提高运行维护管理水平、降低风电场的综合损耗率。本文通过节流方面分析了降低厂用电率的有效措施。

1　影响风电场综合厂用电率的因素

风电场在运营维护中不免存在许许多多的问题，其中运行维护组织管理不协调，风电场设备的可利用率严重降低，厂用电率升高，使风电场的发电效益降低。

降低风电场综合损耗在一定程度上也可以降低厂用电率。风电场的设备组成包括三个部分，包括风力发电机组、站内设备、送出线路及箱变等。从荷载上来看，风电场中风力发电机组的自用、站内设备用电、输电线路及变压器的损耗等是厂用电和有功损耗的用电设备的主要方面。

2　提高运行维护管理水平

运行维护管理水平的高低直接影响整个风电场的发电效率。提高运行维护管理水平，在某种程度上提高了风机的可利用率，从而提升了发电量，降低了厂用电率。提高运行维护管理水平关键是提高风电场工作人员的发现故障和处理故障的能力。

安装风机状态在线监测和智能诊断系统可以帮助运行维护人员预测和准确判断出风机的故障部位及磨损状况。为了避免故障恶化出现的效益下降及风机可利用率问题，在早期故障刚刚出现时采取积极有效的维修措施，大幅度提升发电效益，降低综合厂用电率。

3　降低场综合损耗

根据运行经验，主变及母线损耗、箱变及线路损耗、变电站所用电、机组自用电这四部分均是可以降低的。

3.1减少机组自用电量

感应式异步发电机会消耗大量的电能，在机组启动和并网时处于电动机状态。因此，对异步发电机机组数据进行优化，可降低机组自用电量。

3.1.1更改启动风速及时间

异步发电机在无风少风时，由于风速达不到并网的条件，启动不完全，无法进行正常的并网运行活动，损坏机组设备的同时吸收大量电能。更改机组启动风速，降低机组自用电量。

3.1.2调节快脱、慢脱时间及功率值

为解决风速小以及不稳定的状况，调短快脱、慢脱的时间，调大脱网功率，使其启动频率减少，机组自用电量降低。

3.1.3依据环境温度设定冷却装置及加热器装置的启停时间

风机机组的运行受温度的影响，在冬季为保证机组正常启动运行，必须使用加热器装置。在夏季风机运行时，由于在运行过程中机组零件做功会产生大量热，如果散热不及时，环境温度长时间过高，则会引起机组运行失常，因此需要依据环境启停投运。

3.1.4修正偏航系统数据，减少偏航电机的启停次数

偏航系统作用主要包括两个方面，一是能使机舱跟踪变化从而稳定风向;二是偏航的作用导致机舱内部电缆发生缠绕而自动解除缠绕。风机风能的转化率随对风角度大小变化，对风角度小，转化效率高。在风角度通过控制调剂偏差增大时，在减少偏航电机的启停率的同时，不会影响机组的正常发电量，达到减小自用电的目的。

3.2减少站用电量

升压站中SVG的耗电量也是不可忽略的。49.5MW风电场SVG年平均耗电量占总发电量的0.25%-0.3%，在功率因数满足要求的前提下，优化风机发出的无功功率和SVG发出的无功功率，使风机尽可能多发无功，降低SVG的无功出力，减少SVG的耗电量。

另外，通过合理控制公用电器设施的使用等，降低综合用电量。

3.3变压器和线路的损耗

变压器在铜损和铁损相等的时候最经济，效益最高，而非是额定负荷时。变压器铜铁损耗随电压的升高而增加。因此在满足电网电压的前提下，尽可能维持高电压，便降低变压器的铜损，提高其运行效率。

4　结束语

以上分析了降低风电场综合厂用电率的几点可行措施，如图1所示。在风电场实际运行中，除了变压器、输电线路、变频器等主设备以及偏航、变桨等主辅助设备存在消耗问题外，其它辅助设备消耗也是不可忽视的。但对一个运营的风电场来说，设备消耗是客观存在的，不可避免的，调整空间不大。

降低厂用电率关键在于精准预测和判断风机的故障部位，在故障发生早期就采取措施，避免由于故障恶化所带来的经济损失，提高了风机的可利用率，提升了发电量，降低了综合厂用电率。因此，如何组织好在运风电场的运维管理工作，已是风电企业的工作重心。在目前整个风电行业的工作重点已经从“跑马圈地搞建设”到“以效益为中心”的轨道上来，尤其向运维管理要效益就将显得更为重要。

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