电网风电调度自动化系统设计研究张桂龙

电网风电调度自动化系统设计研究张桂龙

(河北华电康保风电有限公司河北张家口075000)

摘要:随着社会经济不断发展和进步,科学技术应用也越来越广泛,科学技术极大便利了我们的生活、工作和学习,电力资源的广泛使用使得人类生活更加便捷。人民生活质量的提高,对社会环境的和谐也提出了更高的要求,我国风力发电作为一种间歇性电源,它的开发节约了资源的利用,风力这种可再生资源的利用率大大提高,我国的风电场大多位于远离负载重心的地理位置,风力发电中的调度自动化系统渐渐为大众所接受,并且具有巨大的发展潜力,这种风力发电的设计一方面给我国的经济社会发展带来便利,另一方面也带来了一定的阻碍。本文通过介绍系统总体的结构和特点,并分析安全和自动化的设计,进而提出优化电网风电调度自动化系统的建议。

关键词:风电调度;系统设计;自动化系统;电力企业

近几年来,随着我国经济的发展,社会的进步,可再生资源的利用率成为我们重视的课题,提高可再生资源的利用率是优化环境的重要举措,国家对可再生资源的重视程度也在不断加大,并给予大力支持,风力发电在全国各个地区都得到广泛使用,发展突飞猛进。风力发电在电网中占据着重要作用,具有独特的优点,自身拥有固定的运行系统,控制系统也具有自身的优点,所以在某些情况下,风电接入电网后会使得电网使用状态不稳定,电能质量受到一定的限制,出现容量短路、静态稳定的状况,因此,要加强对电网的调度工作,优化电网风电调度自动化系统的运用,将风力发电的优势充分显示出来,提高电网质量。

1.系统总体的结构和特点

1.1系统的总体结构

风电场调度控制系统最重要最明显的体现就是其智能化和自动化,这两个特征是实现风电场和电网管理系统之间协调运行的关键,在完成风电场风电调度自动化的基础上可以将风电场内的机电融合成一个统一的整体,这样可以实现风电功率预测、有功率控制等,从而使风电场成为一个可以被电网及时检查和调节优化的电源,实现电网工作的完整性和严谨性,进而提高电网质量。

1.2系统的功能特点

系统功能特点随着时代的进步也在不断地进行升级改造,系统功能不断完善和升级,更有利于电网工作的顺利进行。随着电网数量的不断扩大和电网质量要求的不断提高,风电装机的容量在电网中的占据比重也在逐渐上升,风电机组对于风力发电来说的作用也越来越大,当今时代下,风力发电不断发展,系统的稳定性、电压的稳定性等性能正在逐渐完善,电网质量不断提高,在以后的发展过程中,高科技在风电场中的设计融入将会越来越深远,风力发电的发展也会越来越科技。

2.风电场的安全和调度自动化系统的简介

2.1有功功率控制系统

有功功率控制系统就是充分利用风电机组自身所拥有的有功功率特征进行系统控制,也就是将风电场的所有指令按照其最佳的状态进行相应的分配工作,就是要在保证电网安全输出的前提下最大限度发挥风电机组的功效,有功功率控制系统还可以通过遥控进行控制,当遇到危险等的紧急情况时,可以通过遥控的作用对风电机组进行随时的启动和停止工作,以期保护电网的顺利运行,发挥风力发电的功效。

2.2风电功率的预测系统

风力功率的预测系统,顾名思义,就是能够实现对风电机组进行科学准确的预测,这种预测工作是在风电场所处的环境及风电机组的运行特点下,具体采用相应的预测措施进行预测的,采用物理和统计方法作为预测的载体,参考以往的经验启发,再结合做出的实际状况进行相关数据的预测工作,根据预测结果,工作人员可以科学合理地安排发电计划,降低发电成本,提高发电效率和质量。

2.3自动电压的控制系统

自动电压的控制系统是一个能够实现多个目标,使各系统保持在协调优化的状态的一种系统,它需要多种设备的共同作用才能完成,还要根据不同电场的实际状况,采取有针对性的策略满足各风电场实际情况,该系统的运用可以加强电网的发电质量。

3.对电网风电调度自动化系统优化的建议

3.1统一规范在线监测系统装置技术

目前随着电场数量的增加,在线监测系统的需求也越来越大,我国电网在在线监测系统方面的运用比较广泛,各检测系统厂商也在不断进行研发工作,虽然研发单位比较多,但大多数公司的研发工作并没有实际的、统一规范的标准,也没有形成规范的行业标准,但可以通过技术水平的提高来约束入网在线监测系统。此外,为了实现在线检测系统的规范性和统一性,必须建立统一规范的监测标准,建立健全相关的管理法则,完善在线监测系统的准确性、合法性,提高工作的精准性和数据传输的有效性,确保工作状态的稳定性,并严格规范在线监测装置的使用与选型工作,使在线监测工作更加规范化和合理化。

3.2提高在线监测的装置性能

新时代发展背景下,各生产厂商要优化产品设计,提高工艺水平,加强质量监督,要加强对设计和施工水平的提升,以此强化在线监测系统的有效性和可靠性。相关单位要做好有关数据的检查工作,确保数据的准确性和规范性,要加强厂家和研发机构的交流沟通工作,加强在线监测系统的水平测试工作,提高测试质量,在研发过程中注重智能化和技术化的运用,实现智能电网,加强智能化的检查与维修工作。

3.3加强对装置的维护与管理工作

在将在线监测装置技术投入运用以后,还要加强运行期间的检查工作,及时发现问题,找出原因,并根据原因找出相应的解决措施,提升设备使用的有效性,延长设备使用的寿命,要规范进行数据操作、使用与存储等工作,要加强对装置的维护与管理工作,要定期或不定期进行设备的检查工作,发现问题及时解决,完善相关的监督管理体制机制,规范统一的管理理念,加强管理监督工作,维护设备装置是保证设备持续运行的关键,是设备安装使用的保障,维护工作也是设备良好有效运行的根本,是发挥设备优势的重要一步,做好维护工作,就是保障检测装置安装质量的一个重要砝码,设备往往重要的工作就是维护管理工作,高效的维护管理工作可以加强设备运行的效率,提高检测装置的运行质量,促进电网工作的顺利开展。

3.4继电保护装置

所谓继电保护就是当电力系统出现故障或者处于非正常工作状态时,通过一些电气装置来保护电气设备不因此受到损耗,并有效减小事故的波及范围。通常情况下,将上述电气设备称为继电保护装置,在电网风电调度自动化系统中,其主要发挥下述三种功效:①当电网系统中出现能够破坏电网或者设备的故障时,使得被保护设备迅速脱离电网;②对于电网出现非正常运转以及部分电气设备处于非正常状态时能够立即发出警报提示,方便维修人员及时赶到处理;③为电能系统的自动化提供辅助(例如;自动接通备用电源;遥控电气设备等)。

结束语:

综上所述,要想开展电网风电调度自动化系统设计的研究工作,就必须弄清楚自动化系统的结构和特点,要了解电网风电调度自动化系统的设计结构和运行系统,并分阶段对调度自动化系统进行细致的分析,然后提出优化自动化系统的解决措施,提高风电电网质量,完善电网风电调度自动化系统的研究工作,要实现风电机组和无功补偿设备等之间的相互配合,要利用先进的技术使风电场与电网系统之间协调运行,要最大限度保证风电场在电力系统调度与运行方面的重要作用,提高风电场的电能质量,促进国民经济发展水平,使风电场的电能质量符合人民生活质量,将大众的需求与风力发电的特点结合起来,发挥风力发电的优势作用,既能节约资源,提高资源利用率,又能满足人们需求,实现经济效益与环境效益的双重功效。

参考文献:

[1]李博.内蒙古电网多尺度风电调度自动化集成系统的研究与开发[D].华北电力大学,2017.

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