風(fēng)電場電氣設(shè)備后評價(jià)內(nèi)容探究

陸志繁

摘要：項(xiàng)目開展后評價(jià)工作通常情況下是為實(shí)現(xiàn)企業(yè)投資決策水平、投資效益和管理水平的有效提升，通過后評價(jià)可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目運(yùn)行過程中各類信息成果的及時(shí)反饋，這樣可以讓企業(yè)從中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，也能夠?yàn)槲磥眄?xiàng)目建設(shè)管理水平的提升奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本文主要以風(fēng)電場電氣設(shè)備好評價(jià)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場;電氣設(shè)備;后評價(jià)

1概述

模仿的實(shí)際裝機(jī)容量達(dá)到49.6MW，于2014年33臺風(fēng)電機(jī)組全部實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，一直投產(chǎn)運(yùn)行至今。為了能夠?qū)τ谠擁?xiàng)目各項(xiàng)效益指標(biāo)運(yùn)行是否可靠進(jìn)行確定，并從中及時(shí)總結(jié)項(xiàng)目運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，提高未來項(xiàng)目管理水平，在此開展了該項(xiàng)目的后評價(jià)工作。所謂后評價(jià)工作主要是對現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查和資料收集之后，結(jié)合項(xiàng)目運(yùn)行的可行性研究成果來找出系統(tǒng)運(yùn)行與預(yù)期的差距。

2風(fēng)電機(jī)組評價(jià)

針對該風(fēng)電場項(xiàng)目運(yùn)行實(shí)際狀況并結(jié)合風(fēng)電場安全可靠運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)要求作出以下評價(jià)。

（1）風(fēng)電機(jī)組應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)各有功功率的合理控制：風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行過程中必須要0～100%范圍內(nèi)有功功率的平穩(wěn)調(diào)節(jié)，同時(shí)還需要實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電機(jī)組有功功率上升變化率和最大輸出功率的控制能力;此外風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行過程中還需要實(shí)現(xiàn)有功功率的就地和遠(yuǎn)端操控。

（2）風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行過程中必須要能夠?qū)崿F(xiàn)無功功率的有效控制：在基礎(chǔ)運(yùn)行過程中必須要能夠?qū)崿F(xiàn)-0.95～+0.95范圍內(nèi)機(jī)組功率因數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)恒功率因數(shù)和恒電壓運(yùn)行。

（3）要將風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)存在的電壓偏差嚴(yán)格的控制在-10%～+10%的范圍內(nèi)，而且機(jī)組在電壓偏差范圍內(nèi)要能實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行。

（4）風(fēng)電場應(yīng)該具備低電壓穿越能力：風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行過程中其端電壓如果下降到額定電壓的20%情況下，然后保證機(jī)組能夠在0.625s的時(shí)間段內(nèi)保持正常運(yùn)行，而且電壓也需要在2s短時(shí)間內(nèi)快速恢復(fù)到額定電壓的90%，在整個(gè)過程中不得出現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組解網(wǎng)現(xiàn)象。

（5）頻率適應(yīng)性：當(dāng)機(jī)組在運(yùn)行過程中其頻率范圍處在49.5～50.2Hz的范圍內(nèi)的情況下，風(fēng)電機(jī)組必須要能夠保持正常運(yùn)行。如果整個(gè)電力系統(tǒng)的頻率維持在50.2Hz以上的情況下，風(fēng)電技術(shù)應(yīng)該保持在2min內(nèi)不能出現(xiàn)脫網(wǎng)情況。如果整個(gè)電力系統(tǒng)的頻率處在48～49.5Hz范圍內(nèi)的情況下，發(fā)電機(jī)組應(yīng)該保持在30min內(nèi)不能出現(xiàn)脫網(wǎng)情況。

（6）風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)信息采集：風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行過程中其控制系統(tǒng)應(yīng)該要充分滿足電力系統(tǒng)的信息采集和傳輸實(shí)際需求，與此同時(shí)還要充分結(jié)合電力調(diào)度發(fā)出的負(fù)荷處理曲線指令來實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組有功出力和無功出力的及時(shí)調(diào)控，在此情況下才能夠保持整個(gè)風(fēng)電機(jī)組以及電網(wǎng)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

經(jīng)過詳細(xì)評價(jià)和認(rèn)為變頻器、齒輪箱、葉片等相關(guān)部件或系統(tǒng)發(fā)生故障是影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行的主要因素，因此應(yīng)該從以下幾個(gè)方面做好相應(yīng)防范。

首先要針對整套機(jī)組的葉片定期檢修和預(yù)檢工作給予高度重視，在日常檢修維護(hù)中要做好葉片的清洗、維護(hù)和修補(bǔ)的工作，有效避免葉片在運(yùn)行過程中發(fā)生事故;同時(shí)也要針對葉片做好相應(yīng)的防雷防護(hù)措施;針對葉片運(yùn)行有效性合理安排安全檢查;對蓄電池充電狀況進(jìn)行定期檢查;針對風(fēng)輪轉(zhuǎn)速、齒輪箱以及液壓裝置油位、油壓和油溫、發(fā)電機(jī)功率、剎車片溫度和磨損等進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測[1];做好潤滑油定期更換。機(jī)組在運(yùn)行過程中還需要對箱體內(nèi)部油質(zhì)變化進(jìn)行定期取樣化驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)油品變質(zhì)要及時(shí)進(jìn)

行更換。齒輪箱運(yùn)行狀況要及時(shí)開展檢查監(jiān)測，保障其能夠?qū)崿F(xiàn)無振動平穩(wěn)運(yùn)行，對接頭是否存在松動、油溫是否正常、網(wǎng)絡(luò)是否存在滲漏現(xiàn)象進(jìn)行及時(shí)檢查;針對上述設(shè)備要在合理位置設(shè)置振動監(jiān)測裝置，重點(diǎn)針對齒輪箱、高低速軸以及發(fā)動機(jī)等做好振動監(jiān)測。針對偏航系統(tǒng)的各類部件要進(jìn)行及時(shí)維護(hù);制動剎車片磨損狀況和殼體磨損狀況要及時(shí)進(jìn)行檢查;螺栓連接緊固力矩是否達(dá)標(biāo)要進(jìn)行定期檢查[2]。

發(fā)電機(jī)系統(tǒng)要及時(shí)檢查及配置是否保持完善，并定期開展檢驗(yàn)，保障其機(jī)組運(yùn)行過程中發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的動作運(yùn)行可靠。同時(shí)還要對定子和轉(zhuǎn)子接地保護(hù)進(jìn)行及時(shí)檢查;發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置必須要實(shí)現(xiàn)運(yùn)行可靠，且要盡可能避免頻繁出現(xiàn)并網(wǎng)。在項(xiàng)目運(yùn)行過程中需要對各風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)沉降工作進(jìn)行定期觀測，并做好相應(yīng)記錄。塔筒在安裝過程中必須要逐層進(jìn)行觀測，所有的載荷全部施加后還需要進(jìn)行一次觀測，項(xiàng)目進(jìn)行過程中針對初期階段要以每月兩次的頻率進(jìn)行觀測，項(xiàng)目運(yùn)行超過一年后按照每年兩次頻率進(jìn)行觀測，一旦基礎(chǔ)沉降超出合理范圍后要及時(shí)進(jìn)行處理。

3電氣設(shè)備評價(jià)

所有設(shè)置在風(fēng)電場中的電氣設(shè)備都必須要滿足國網(wǎng)通用設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)要求，且具備完善招標(biāo)手續(xù)和設(shè)備出廠資料，同時(shí)各電器設(shè)備需要保證具有完善的安裝和調(diào)試記錄，這樣才能從源頭上為設(shè)備質(zhì)量提供保障。在并網(wǎng)前要針對各主要設(shè)備實(shí)施嚴(yán)格自查，并詳細(xì)編制組并網(wǎng)安全性評價(jià)自查報(bào)告。同時(shí)要以現(xiàn)場運(yùn)維人員綜合反饋意見為基準(zhǔn)來保障設(shè)備整體平穩(wěn)運(yùn)行。本次評價(jià)中的風(fēng)電場由于配置了遠(yuǎn)程運(yùn)動調(diào)度系統(tǒng)，因此可以遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)?10千伏升壓站、風(fēng)電場主要運(yùn)行信息遙控和遙信等相關(guān)要求。風(fēng)電場內(nèi)運(yùn)行的各級組合箱變主要采取的是計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測控制[3]。并通過廠家來嚴(yán)格按照國家相關(guān)規(guī)定對于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的保護(hù)和檢測裝置進(jìn)行配置。因此能夠?qū)︼L(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，你能夠及時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā)電量、發(fā)點(diǎn)時(shí)間等相關(guān)歷史數(shù)據(jù)的存儲。

4電網(wǎng)友好性評價(jià)

4.1有功調(diào)節(jié)能力評價(jià)

有功功率控制系統(tǒng)在風(fēng)電場配置后能夠結(jié)合電力調(diào)度指令及時(shí)有功功率，同時(shí)也可以及時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程有功功率控制信號的接受和處理，這樣可以充分保障風(fēng)電場最大有功功率始終處在電力調(diào)度的部門的限定值范圍內(nèi)。也可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)在出現(xiàn)電網(wǎng)故障或者處于特殊運(yùn)行模式下時(shí)的運(yùn)行穩(wěn)定性[4]。各類上傳風(fēng)電場的反饋至都能實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)調(diào)主站周期10-30s下發(fā)指令的及時(shí)響應(yīng)。

4.2無功電壓調(diào)節(jié)評價(jià)

風(fēng)電場的各發(fā)電機(jī)組也需要相應(yīng)配置無功功率控制系統(tǒng)，通過該控制系統(tǒng)將風(fēng)電機(jī)組的功率因數(shù)嚴(yán)格控制在-0.95-+0.95的范圍內(nèi)，保障風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行過程中始終處于恒功率因素模式;風(fēng)電機(jī)組的無功功率控制系統(tǒng)及無功補(bǔ)償裝置要能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行協(xié)同，以此來保障風(fēng)電場高壓側(cè)功率因數(shù)能保持在-0.98-+0.98的可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。在該風(fēng)電場的升壓站設(shè)置了動態(tài)補(bǔ)償SVG成套裝置，因此可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場集成線路、升壓站等的動態(tài)化補(bǔ)償，且具備較快相應(yīng)時(shí)間，完全能滿足電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際需求。

4.3無功電壓調(diào)節(jié)能力評價(jià)

任何風(fēng)電機(jī)組都應(yīng)該相應(yīng)的配備無功功率控制系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)能夠讓整個(gè)風(fēng)景區(qū)所有的功率因數(shù)在-0.95～+0.95這范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)可調(diào)，而且對于風(fēng)電機(jī)組來說既能夠?qū)崿F(xiàn)恒功率因數(shù)運(yùn)行;風(fēng)電廠的無功補(bǔ)償裝置可以與風(fēng)電機(jī)組的無功功率控制系統(tǒng)直接實(shí)現(xiàn)互相協(xié)調(diào)，在這種情況下整個(gè)風(fēng)電場的高壓側(cè)功率因數(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)在-0.98～+0.98范圍內(nèi)的動態(tài)調(diào)節(jié)。此外將一個(gè)無功動態(tài)補(bǔ)償微機(jī)成套裝置設(shè)置在了升壓站，這樣可以對風(fēng)電場的集電線路、送出線路以及升壓站無功進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)償，而且體現(xiàn)出了響應(yīng)速度快的特征，完全能夠滿足配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的具體要求。對于風(fēng)電場的并網(wǎng)控制系統(tǒng)來說在實(shí)際運(yùn)行過程中應(yīng)該需要結(jié)合變電站運(yùn)行狀況的監(jiān)測結(jié)果以及調(diào)度的電壓曲線指令，或者是充分結(jié)合AVC控制策略來實(shí)踐對無功補(bǔ)償裝置自動發(fā)送指令，這樣就能夠?qū)⑴潆娋W(wǎng)絡(luò)的電壓和無功進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，同時(shí)能夠形成閉環(huán)控制回路，而且能夠在允許的范圍內(nèi)進(jìn)行變化。

4.4功率預(yù)測能力評價(jià)

由于配置了風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)，因此該風(fēng)電場完全可以實(shí)現(xiàn)超短期以及短期功率預(yù)測，預(yù)測誤差可以滿足風(fēng)電場實(shí)際運(yùn)行需求，可以按時(shí)實(shí)現(xiàn)日預(yù)測結(jié)果的及時(shí)的上報(bào)，也能完全滿足風(fēng)電場并網(wǎng)發(fā)電的考核需求。

4.5低壓穿越能力評價(jià)

該風(fēng)電場目前的機(jī)組的高壓以及低壓穿越能力與無功動態(tài)相應(yīng)速度之

間完全可以實(shí)現(xiàn)互相匹配，因此機(jī)組運(yùn)行過程中不會因?yàn)槌霈F(xiàn)調(diào)節(jié)過程中的高、低壓脫網(wǎng)問題。

5結(jié)束語

風(fēng)電場在建設(shè)過程中需要對項(xiàng)目資產(chǎn)全生命周期內(nèi)的目標(biāo)運(yùn)行可靠性、安全性、可施工性、可擴(kuò)展性、可回收性等進(jìn)行充分考慮。棄風(fēng)限電等問題近幾年來產(chǎn)生的影響越來越大，風(fēng)電場收益也在逐步下滑，因此針對限電地區(qū)的風(fēng)電場運(yùn)行實(shí)際及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對促進(jìn)我國風(fēng)電能源乃至新能源行業(yè)的健康發(fā)展都有積極的促進(jìn)作用。從大量實(shí)踐可以知道，風(fēng)電企業(yè)必須要構(gòu)建市場響應(yīng)機(jī)制，以市場動態(tài)變化為基準(zhǔn)來有效拓展市場，這樣才能在更廣闊的的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)清潔能源的消納。而要想適應(yīng)市場的發(fā)展，首先必須對自身狀況進(jìn)行全面了解，可見，做好風(fēng)電場項(xiàng)目的后評價(jià)工作非常有必要。

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