關(guān)于新能源風(fēng)力發(fā)電場綜合場用電率的分析控制研究與應(yīng)用

齊輝東

國電甘肅新能源有限公司公司酒泉風(fēng)場是投運(yùn)不久的風(fēng)電場，如何做好風(fēng)場的設(shè)備維護(hù)和運(yùn)行管理工作，減少風(fēng)場綜合廠用電量、降低風(fēng)場綜合場用電率，爭取風(fēng)場效益最大化是風(fēng)電企業(yè)的中心工作。

風(fēng)場是由升壓站內(nèi)設(shè)備、架空線及箱變、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組等三部分設(shè)備組成。從負(fù)載上來看，風(fēng)電場廠用電和有功損耗主要有變壓器及輸電線路損耗、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自用、站用變用電。針對以上因素分別分析如下：

一、綜合場用電量概念及因素分析

綜合廠用電量=（發(fā)電量一上網(wǎng)電量）+網(wǎng)購電量，從公式中可以分析出影響綜合場用電量的以下幾個(gè)因素：

1.風(fēng)機(jī)機(jī)組、35kv集電線路及箱式變損耗。

2.無功補(bǔ)償裝置損耗。

3.主變損耗。

4.站用變損耗。

5.330KV架空線路損耗。

二、綜合場用電率概念及因素分析

綜合廠用電率={（發(fā)電量一上網(wǎng)電量）+網(wǎng)購電量）/發(fā)電量=綜合場用電量/發(fā)電量，從公式中可以分析出影響綜合廠用電率的因素有以下幾個(gè)方面：

1.主變損耗、330KV母線線路損耗、無功補(bǔ)償裝置損耗（調(diào)度中心調(diào)度管轄設(shè)備）;

2.風(fēng)機(jī)線路及箱式變損耗、站用變損耗、綜合場用電量/發(fā)電量的比值（人為能控制的部分）

三、風(fēng)電場設(shè)備的損耗分析

1.主變及風(fēng)機(jī)損耗分析

1.1在大風(fēng)速限負(fù)荷情況下，在保證壓紅線基礎(chǔ)上切除部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。盡量保證風(fēng)機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行。

1.2提高功率因數(shù)和降低變壓器運(yùn)行溫度的措施可提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

1.3在滿足電網(wǎng)電壓的前提下，進(jìn)行優(yōu)化選擇變壓器檔位，盡可能維持高電壓，以便降低變壓器損耗，提高其運(yùn)行效率。

2.輸電線路損耗

同變壓器銅損一樣，線路損耗隨著電壓降低，線路損耗增加。因此，在允許的前提下可以提高電壓來輸電降低線路損耗。

四、減少風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自用電控制措施

風(fēng)機(jī)內(nèi)部用電設(shè)備主要有變槳電機(jī)、偏航電機(jī)、齒輪箱油泵、冷卻裝置電機(jī)、加熱裝置、變流器、機(jī)艙及塔筒照明等。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況優(yōu)化程序參數(shù)，盡量縮短各用電設(shè)備的工作時(shí)間和啟停次數(shù)，從而達(dá)到減少風(fēng)機(jī)自用耗電的目的。

根據(jù)環(huán)境溫度設(shè)定冷卻裝置和加熱器裝置的啟停及工作。冬季時(shí)，環(huán)境溫度較低，為了保證風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，加熱器必須投入工作，從而保證局部環(huán)境溫度的滿足各設(shè)備的運(yùn)行條件。由于風(fēng)機(jī)在運(yùn)行轉(zhuǎn)動(dòng)過程中齒輪箱和發(fā)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，如果這些熱量在機(jī)艙內(nèi)部，那樣可一定程度上縮短加熱裝置的運(yùn)行時(shí)間和啟停次數(shù)。為此可按下表進(jìn)行參數(shù)設(shè)定：

五、減少站用變用電控制措施

站用變用電量調(diào)整的空間不大，如果能及時(shí)關(guān)燈、合理控制電采暖和水加熱器、少開空調(diào)和大功率電器等等節(jié)能降耗措施后，也能降低綜合用電量。

1.進(jìn)（出）配電室隨手開（關(guān)燈），杜絕長明燈現(xiàn)象。

2.控制生產(chǎn)現(xiàn)場電暖器、空調(diào)等設(shè)備長期啟動(dòng)，（同時(shí)控制電暖器投入數(shù)量）低于5℃時(shí)投入加熱，高于38℃投入制冷。（繼保小室和通訊機(jī)房溫度控制在15～25℃之間），做到隨手關(guān)門，關(guān)窗做好保溫措施。

3.根據(jù)季節(jié)和氣溫情況，投入主變冷卻器臺(tái)數(shù)。（主變大負(fù)荷運(yùn)行溫度上升過快時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加冷卻器臺(tái)數(shù)）。

4.生活辦公區(qū)根據(jù)季節(jié)和氣溫情況投入地暖、空調(diào)、熱水器等電器人員離開后應(yīng)及時(shí)關(guān)閉并杜絕長明燈現(xiàn)象。

5.加強(qiáng)施工電源管理，特別是10kV外來電源管理杜絕亂拉、亂接現(xiàn)象。（加裝計(jì)量表計(jì)）

六、風(fēng)電場運(yùn)行管理控制措施：

1.督促廠家維護(hù)人員及時(shí)消缺，減少風(fēng)力機(jī)等設(shè)備的非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)、確保風(fēng)機(jī)設(shè)備可投入率在99%以上，并要求風(fēng)機(jī)維護(hù)或檢修完畢后，人走燈滅。

2.發(fā)電量越高，綜合廠用電率越小。因此，應(yīng)確保風(fēng)機(jī)發(fā)電量按計(jì)劃接帶，當(dāng)班生產(chǎn)運(yùn)行人員加強(qiáng)與調(diào)度聯(lián)系，多爭取計(jì)劃電量，及時(shí)調(diào)整，確保在條件具備情況下始終保持壓紅線運(yùn)行，嚴(yán)格控制減少人為因素造成的發(fā)電量損失，并做好風(fēng)電場保電措施。

3.當(dāng)風(fēng)速較高，例如：在8至9m/s左右區(qū)間時(shí)，而調(diào)度計(jì)劃在50MW以下時(shí)，應(yīng)采取全投運(yùn)行標(biāo)桿風(fēng)機(jī)，停運(yùn)部分常規(guī)風(fēng)機(jī)，緊跟計(jì)劃發(fā)電的策略，減少場用電消耗。

4.當(dāng)調(diào)度計(jì)劃接近10MW時(shí)，風(fēng)速在5至6m/s左右區(qū)間時(shí)，應(yīng)僅開少量標(biāo)桿風(fēng)機(jī)，停運(yùn)所有常規(guī)風(fēng)機(jī)的策略，目的也是減少場用電消耗。

5.針對風(fēng)機(jī)線路及箱式變在風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)間內(nèi)，風(fēng)機(jī)、箱變、35KV線路一直仍從電網(wǎng)中受電，一直在消耗電網(wǎng)電量，造成場用電損耗增多的狀況。當(dāng)電網(wǎng)輸送出力嚴(yán)重受限，調(diào)度計(jì)劃長時(shí)間接近0MW時(shí)，應(yīng)采取果斷停運(yùn)幾條集電線路，使該集電線路上的風(fēng)機(jī)和箱變及線路不再消耗場用電的策略。

七、應(yīng)用實(shí)踐及效果：通過近兩年的摸索與實(shí)踐，風(fēng)場逐步實(shí)施了風(fēng)機(jī)散熱改造、主變壓器檔位校核、站內(nèi)設(shè)備溫度控制、運(yùn)行人員手動(dòng)啟停風(fēng)機(jī)控制等措施，降本增效，努力提高發(fā)電量，酒泉風(fēng)場綜合場用電率由2015年投產(chǎn)伊始的3.46%降低到2017年的3.08%，降低了0.38%，為企業(yè)盈利創(chuàng)造了有利條件。

（作者單位：國電甘肅新能源有限公司）