以风电场经济运行为目标的有功优化控制

张宝龙

摘要：近些年来，由于各种因素的影响，“弃风限电”的形势愈发的严峻，基于此，作为风电场就要对现有经营模式进行优化，并且还要实现经济运行。从客观的角度来说，风电场经济运行技术是一种具有技术性质的解决目前风电场经济问题的方案，也就是使风电场在满足各项经济指标的前提下，全面提升风电场的发电量，尽最大可能降低风电场的损耗。基于此，为了能够使风电场的经济运行能够达到理想化的状态，本文就以风电场经济运行为目标的有功优化控制进行相关的叙述以及分析，希望能够对相关单位有所帮助。

关键词：风电场;经濟运行;有功优化控制

引言：经过大量的实践发现，在众多风电场经济优化控制策略过程中，所提出的AGC调频研究重点在于满足电网的需求，但是并没有对风电场的实际情况进行着重考虑，这就极易出现大面积弃风的现象，除此之外，最常用的储能装置虽然对风电场的频率来说具有一定的限制，但是目前我国的储能技术仍然处于发展中状态，尚且不够成熟，也就不能够得到广泛的应用。基于此，为了能够使风电场能够达到理想中经济运行的目的，下文主要对风电场有功功率的控制要求进行分析，后提出相关的解决策略，其中以分功频率以及降频率为主要改善方式。

一、关于风电场有功功率的控制要求

由于风电场具有功率不稳定的特性，并且变化幅度较大，因此作为风电场的AGC部分应能够满足风电场的调度需求。除此之外，风电场的有功功率还要对调度曲线指令进行快速有效的跟踪，并且还要尽可能的将调度误差控制在最小范围之内，要求相应时间（T）以及功率的阈值能够满足风电场功率调度的需求以及要求，风电场理想有功功率与实际有功功率的偏差应小于所设定的阈值，并且计算功率都是以相应的时间（T）为单位【1】，一般情况下，省级电力公司对有功功率误差的要求在百分之三以内，基于此，本文也以此作为参考。

二、风电场有功功率控制的相关策略

本文所设计风电场有功功率控制主要分为三个模块，首先是对风电场中机组的信息进行搜集，并且根据相关要求完成对机组的分类;其次是对风电场当前的机组功率以及相应的调度差值进行测定，后以此为根据对功率分配的过程进行判断;最后按照所得数据以及机组的优先状态来对功率进行相应的分配，下文对该种逻辑分配策略进行相关的叙述以及分析。

1.根据机组状态对机组进行分类

从客观的角度来说，对风电场的机组进行精准的分类，能够在很大程度上提升风电场机组的工作效率以及质量，经过大量的数据调查分析发现，目前在风电场机组分类这方面主要可以分为五类，其中故障类机组以及标杆类机组由风电场进行预先设定，其他三类机组以相应的运行数据为依据进行优先排序，并且在分类的过程中需要注意，一种机组只能够划分到某一类中，不能够进行多次重复划分【2】。其中标杆机组的含义为：在相近的两个周期内，机组的功率保持在最大值，并且该种机组不参与功率调节;在运机组的含义为：正在进行周期运行的机组能够对下一个周期的运行功率做出升或者是降的调节;可以启动机组的含义为：在该周期处于停止运行的状态，并且机组机舱内的风速已经达到了切入风速的姿态，但是在下一周期能够马上投入到运行过程中;必须启动机组的含义为：机组在该周期处于停机并且临界的状态，为了能够保证机组的正常运行，必须在下一周期进行启动的机组;故障机组的含义为：机组在该周期内处于停机状态，并且在下一个周期运行过程中仍然报故障信号【3】，主要指的是无法正常启动的机组。并且在各类机组运行的过程中要对各种信号进行密切的关注，这样才能够对机组进行准确的分类，信号主要有三种，一是标杆机组信号，二是故障以及温度信号，三是机组的实时信号功率，其中标杆机组信号为人为设定，其他信号均有专业的系统进行设定。

2.根据机组状态判断优先级

如果想要达到理想中风电场经济模型运行的状态，就要满足机组运行的各种需求，根据机组状态来判断优先级，使机组的收益能够达到最大化的状态。一般情况下，风电场中的各个机组的规格以及各项参数基本相同，造成机组之间出现功率差异的主要在于各机组进行功率传输的距离不同，也就产生了不同的功率损耗，基于此，为了能够使机组运行功率能够达到最大值，就要根据各个机组的情况来判断其优先级别，从而排列机组的运行顺序。经过大量的实践与计算发现，影响机组功率的主要因素有入网电价【4】、距离以及启动以及停止机组运行的次数。对机组进行升降排序，排列在前面的机组所分担功率最多，以此减少，这样就能够使风电场获得最大的经济效益。

3.有功功率分配的相关策略

在有功功率分配这方面主要分为两种调节模式。一是当需要进行调节的功率大于零时，要进行升功率的调节，首先对标杆机组以及必须调节机组进行升功率调节，其次提升在运机组的运行功率;二是当需要进行调节的功率小于零时，要进行降功率的调节，首先将在运机组的功率降低到最低值【5】，但是需要注意的是要保持在运机组的运行，其次将标杆机组全部停止运行，以达到降低机组系统的运行功率。

为了能够使风电场达到理想中经济运行状态，实行具体的策略主要分为三步，一是根据机组的各项信号数据来对机组进行分类;二是以入网电价以及机组的网损状态来对其优先级别进行判断;三是通过相应的功率调动指令对整个机组系统实行降功率或者是升功率的调节。

结束语

时代是不断发展和变化的，风电场要想在激烈的竞争环境中取得优势，就要随着时代潮流的改变而转变自身的经济运行模式。总而言之，如果想要使风电场在满足各项经济指标的前提下，全面提升风电场的发电量，降低风电场的损耗，就要实行相应的优化策略，这样才能够使风电场达到理想中的经济运行状态。

参考文献：

[1]刘钟淇[1] 买晢旭[2] 孙浩[1] 冯江哲[1]. 以风电场经济运行为目标的有功优化控制[J]. 风力发电， 2017：6.

[2]李林. 风电场有功功率优化控制研究[D]. 上海电机学院， 2017.

[3]何侃. 基于多目标的大规模风电场并网有功动态优化调度策略研究[D].

[4]贺贯举. 大型风电场自动发电控制及优化策略研究[D].

[5]张晓航. 基于多智能体的风电场自动发电控制研究[D]. 2016.