关于新能源风力发电场综合场用电率的分析控制研究与应用

摘要：国电甘肃新能源有限公司公司酒泉风场是投运不久的风电场，如何做好风场的设备维护和运行管理工作，减少风场综合厂用电量、降低风场综合场用电率，争取风场效益最大化是风电企业的中心工作。

关键词：新能源;风电场;研究应用

风场是由升压站内设备、架空线及箱变、风力发电机组等三部分设备组成。从负载上来看，风电场厂用电和有功损耗主要有变压器及输电线路损耗、风力发电机组自用、站用变用电。针对以上因素分别分析如下：

一、综合场用电量概念及因素分析

综合厂用电量=（发电量一上网电量）+网购电量，从公式中可以分析出影响综合场用电量的以下几个因素：

1.风机机组、35kv集电线路及箱式变损耗。

2.无功补偿装置损耗。

3.主变损耗。

4.站用变损耗。

5.330KV架空线路损耗。

二、综合场用电率概念及因素分析

综合厂用电率={（发电量一上网电量）+网购电量）/发电量=综合场用电量/发电量，从公式中可以分析出影响综合厂用电率的因素有以下几个方面：

1.主变损耗、330KV母线线路损耗、无功补偿装置损耗（调度中心调度管辖设备）;

2.风机线路及箱式变损耗、站用变损耗、综合场用电量/发电量的比值（人为能控制的部分）

三、风电场设备的损耗分析

（一）主变及风机损耗分析

1.1在大风速限负荷情况下，在保证压红线基础上切除部分风力发电机组。尽量保证风机满负荷运行。

1.2提高功率因数和降低变压器运行温度的措施可提高运行经济性。

1.3在满足电网电压的前提下，进行优化选择变压器档位，尽可能维持高电压，以便降低变压器损耗，提高其运行效率。

（二）输电线路损耗

同变压器铜损一样，线路损耗随着电压降低，线路损耗增加。因此，在允许的前提下可以提高电压来输电降低线路损耗。

四、减少风力发电机组自用电控制措施

风机内部用电设备主要有变桨电机、偏航电机、齿轮箱油泵、冷却装置电机、加热装置、变流器、机舱及塔筒照明等。根据现场实际情况优化程序参数，尽量缩短各用电设备的工作时间和启停次数，从而达到减少风机自用耗电的目的。

根据环境温度设定冷却装置和加热器装置的启停及工作。冬季时，环境温度较低，为了保证风机正常运行，加热器必须投入工作，从而保证局部环境温度的满足各设备的运行条件。由于风机在运行转动过程中齿轮箱和发电机会产生一定的热量，如果这些热量在机舱内部，那样可一定程度上缩短加热装置的运行时间和启停次数。为此可按下表进行参数设定：

五、减少站用变用电控制措施

站用变用电量调整的空间不大，如果能及时关灯、合理控制电采暖和水加热器、少开空调和大功率电器等等节能降耗措施后，也能降低综合用电量。

1.进（出）配电室随手开（关灯），杜绝长明灯现象。

2.控制生产现场电暖器、空调等设备长期启动，（同时控制电暖器投入数量）低于5℃时投入加热，高于38℃投入制冷。（继保小室和通讯机房温度控制在15～25℃之间），做到随手关门，关窗做好保温措施。

3.根据季节和气温情况，投入主变冷却器台数。（主变大负荷运行温度上升过快时应适当增加冷却器台数）。

4.生活办公区根据季节和气温情况投入地暖、空调、热水器等电器人员离开后应及时关闭并杜绝长明灯现象。

5.加强施工电源管理，特别是10kV外来电源管理杜绝乱拉、乱接现象。（加装计量表计）

六、風电场运行管理控制措施：

1.督促厂家维护人员及时消缺，减少风力机等设备的非计划停运次数、确保风机设备可投入率在99%以上，并要求风机维护或检修完毕后，人走灯灭。

2.发电量越高，综合厂用电率越小。因此，应确保风机发电量按计划接带，当班生产运行人员加强与调度联系，多争取计划电量，及时调整，确保在条件具备情况下始终保持压红线运行，严格控制减少人为因素造成的发电量损失，并做好风电场保电措施。

3.当风速较高，例如：在8至9m/s左右区间时，而调度计划在50MW以下时，应采取全投运行标杆风机，停运部分常规风机，紧跟计划发电的策略，减少场用电消耗。

4.当调度计划接近10MW时，风速在5至6m/s左右区间时，应仅开少量标杆风机，停运所有常规风机的策略，目的也是减少场用电消耗。

5.针对风机线路及箱式变在风机停运时间内，风机、箱变、35KV线路一直仍从电网中受电，一直在消耗电网电量，造成场用电损耗增多的状况。当电网输送出力严重受限，调度计划长时间接近0MW时，应采取果断停运几条集电线路，使该集电线路上的风机和箱变及线路不再消耗场用电的策略。

七、应用实践及效果

通过近两年的摸索与实践，风场逐步实施了风机散热改造、主变压器档位校核、站内设备温度控制、运行人员手动启停风机控制等措施，降本增效，努力提高发电量，酒泉风场综合场用电率由2015年投产伊始的3.46%降低到2017年的3.08%，降低了0.38%，为企业盈利创造了有利条件。

参考文献：

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[3]蓝澜.新能源发电特性与经济性分析研究[D].华北电力大学，2014.

[4]孟志辉，刘美.关于现代风力发电中的变速发电技术的探讨[J].科技展望，2014，16：115.

[5]邵渊渊.风力发电技术的问题与探讨[J].通讯世界，2017，02：142-143.

作者简介：

齐辉东（1974-），男，籍贯：甘肃省武威市，本科，工程师，企业生产管理 。