新能源集控平臺風電對標管理工具研究

華電內蒙古新能源公司 文奇

新能源集控平臺風電對標管理工具研究

華電內蒙古新能源公司 文奇

本文通過對集控平臺風電對標管理工具的研究，找到了風電機狀態標準化、可利用率、能量利用率、棄風率4個最有效的對標管理工具，對公司提質增效、精益化管理可發揮出重要的作用。

集控平臺；對標管理工具；風電機狀態標準化；可利用率

一、集控平臺的現狀

現在國內新能源發電企業正在適應行業高速發展的需要，建立新能源遠程集控平臺，實現了風電場的“遠程集控、少人維護”目標。為企業提質增效、降低運行人員占比、提高設備維護水平起到了積極的作用。國內現有遠程集控平臺普遍的技術含量較低，功能有限。很多只是簡單的把現場的SCADA功能遷移到集控中心，對在集控模式下的管理工具研究較少，集控平臺的優勢沒有得到深入的挖掘。

由于目前風電場在建設地點的周邊環境、風速、氣候等條件的不同，采用的風機廠家也不同，配套使用的風機監控軟件也不盡相同，造成集控平臺信息資源之間的傳遞存在很大的時間差，很難在短時間內對生產過程出現的問題做出及時的分析，往往不能及時解決問題，不能很好將各處風況等資源整合、利用，未充分發揮管理環節的統一、協調、高效。時下新能源企業對生產管理要求日益提高，為此我們需要應用集控平臺的一些管理工具真正提高新能源企業的科學管理水平和經濟效益。

二、風電對標管理工具的應用

現在大型區域集控中心的接入機型種類都在10種以上，整個集團集控平臺的接入機型種類可達40種以上。比如某區域遠程集控中心就接入了17個風電場，有華銳、南車、歌美颯、明陽、東汽、聯合動力、運達、華儀、海裝、金風、太重等多種機型，機組臺數達到1300多臺。要對這么多機型和機組進行統一集中的對標管理，如果沿用廠家自身的一些指標，會帶來標準不一致和統計困難的問題。需要對集控平臺的對標管理工具進行研究和應用。

圖1 風機8種狀態流程圖

常用的風電機組的對標指標有平均風速、發電量、運行小時數、并網小時數、停機次數、停機小時數、故障次數、故障小時數、維護次數、維護小時數、等效利用小時、可利用率、棄風電量、棄風率等。通過對對標指標的分析、分類和優化，提取風電機狀態標準化、可利用率、能量利用率、棄風率作為集控平臺的對標工具。

三、集控平臺風電對標管理工具的研究

圖2 能量利用率圖

風電機狀態是對標的基礎，很多對標工具都會引用風電機的狀態統計數據。風電機組的狀態定義和狀態類型各不相同，比如南車風電機狀態有S0-開始、S1-故障、S2-主程序、S3-初始化、S4-準備、S5-啟動、S6-保留、S7-發電、S8-重啟、S9-結冰、S10-設置、S11-狀態檢測、S12-風速過高、S13-服務、S14-慢停、S15-機艙復位；歌美颯風電機狀態有S0-急停、S25-停止、S50-暫停、S75-準備、S100-運行、S125-服務。給狀態統計工作帶來很大的困難，需要對風電機狀態進行標準化才能應用到對標管理中。通過調研分析，集控平臺將風機狀態劃分為4大類8個狀態。有S0-通訊中斷、S1-待機、S2-運行、S3-調度限負荷、S4-自身限負荷、S5-調度停機、S6-故障停機、S7-檢修停機。其特點就是“3停2限”，將導致停機和限負荷的狀態按調度、設備、檢修屬性進行細化。具體流程圖如圖1所示。

風電機的可利用率定義為在統計周期內，除去風力發電機組因維修或故障未工作的時數后余下的時數與這一期間內總時數的比值，用百分比表示，用以反映風電機組運行的可靠性。標準的風機設備可利用率公式為：。其中，T表示統計時段的日歷小時數，A表示因風機維修或故障未工作小時數。停機小時數A不包括以下情況引起的停機時間：（1）電網故障（電網參數在風電機技術規范范圍之外）；（2）氣象條件（包括環境溫度、覆冰等）超出機組的設計運行條件，而使設備進入保護停機的時間；（3）不可抗力導致的停機。如果按照風電機自身狀態計算，每種風電機都需要一個計算公式，而且由于廠家的狀態定義不一致，最后得出的可利用率也有差距。

風電機組能量利用率是風電機組實發電量和理論發電量的比值，是一個表示風電機捕獲風能的指標，如果可利用率可以表示設備的健康水平的話，能量利用率則可以表示出設備的發電能力，為精益化運行分析提供了可行的手段。標準的能量利用率公式為：。Ez-實發電量、Ey-應發電量。應發電量通常有以下幾種算法：；Ey =典型風機平均利用小時×機組容量；Ey =Σ（某風速小時數×某風速下對應功率曲線值），這幾種算法都不太準確。

風電機組的棄風率表示棄風電量占應發電量的比重，用來表示風電場棄風水平。標準的棄風率公式為：。EΔ-棄風電量，Ed-典型風機發電量、Sd-典型風機容量、nd-典型風機臺數、Ez-全場發電量、Sz-全場容量。用此方法計算出的棄風率誤差較大。

四、對集控平臺風電對標管理工具的結論

通過風電機狀態標準化、可利用率、能量利用率、棄風率4個最有效的對標管理工具，引入“8個狀態”、“3停2限”、“狀態標簽”等概念。使的集控平臺的對標工作有了一套系統的、標準的、規范的、易用的管理工具，在公司的經濟分析、營銷決策、提質增效、精益化管理中發揮出重要的作用，進一步提高了集控平臺的應用化水平，值得廣大新能源發電企業借鑒和推廣。

[1]《新能源風云集控平臺產品說明書V7．0(CHD)》國電南自公司

[2]《新能源風云集控平臺產品計算說明書》國電南自公司