引言

 

风电场综合厂用电率（以下简称厂用电率）是风电场的重要运行指标。在当前节能减排环境下，降低风电场生产运行的电能损失和综合厂用电率对风电场的可持续发展具有重要意义。在保证安全生产的前提下，采取一些措施降低综合厂用电率，提高风电场的经济效益。

 

1风电场综合厂用电量偏高分析

 

变压器损耗=空载损耗+负载损耗，即变压器铁损耗+变压器铜损耗。随着电压的升高，变压器的铁损耗会增加；随着电流的增加，变压器的铜损耗会增加。电力电缆的损耗主要表现为热效应。在空载条件下，电流较弱，损耗基本可以忽略不计。在满载条件下，电缆长度不够长，可以忽略分布电容，采用理想的纯电阻电路模型计算电力电缆的损耗。

 

2风电场综合厂用电率优化措施

 

2.1考虑调压裕度的风电场无功电压控制策略

 

以风电为代表的可再生能源发展迅速，但大规模风电并网也对系统的安全稳定运行产生了不利影响。风电场受风速波动影响时，线路无功损耗增加，并网电压越限，危及电力系统安全。并网电压的稳定性与风电场的无功控制密切相关。目前，国内外研究主要从风电场无功控制策略设计和系统无功补偿配置两个方面进行。风电场无功整定层与风电机组无功分配层相结合的控制结构，可根据并网点无功需求值考虑调压裕度，控制风电机组与无功补偿装置协调无功补偿，并根据无功容量比算法将补偿量分配给所有风电机组，提高了无功电压控制的灵活性，有效提高了系统运行的稳定性。风电机组采用自适应下垂控制和减载控制方法，可判断风电场各机组在不同运行条件下的运行状态，合理调整机组功率，最大限度地利用风电机组的无功输出能力，为电网提供无功支持，减少无功补偿装置的投资，满足经济要求。

 

2.2基于改进PSO⁃DE集成算法风电场储能容量优化配置

 

风电场配备不同容量的储能设备，其投资成本和风电功率抑制效果会有很大差异。储能电池容量越大，投资成本越大，但风电功率抑制效果越好，风电场弃风率越小。相反，投资成本越小，风电场弃风率越大。因此，为了获得更大的经济效益，应该平衡两者。综合考虑电池投资成本和风电场弃风率，分别建立相应的目标函数。PSO⁃DE集成算法是结合粒子群算法和差分进化算法的优化算法。虽然PSO算法和DE算法都可以完成优化，但这两种算法的个体生成过程是不同的，PSO⁃DE集成算法可以更好地沟通两个种群中的信息。在迭代过程中，总是选择两个种群的整体极值进入下一代，避免单个算法在寻找优秀的过程中陷入局部优化。

 

2.3大型风电场尾流效应耦合求解方法

 

风电场空间尺度的增加显著改变了风能的输送机制，给风电场尾流损失评估带来了挑战。当风电场规模较大时，传统的风力发电机尾流模型忽略了风电场与大气边界层的垂直交互作用，导致无法准确评估大型风电场的尾流损失。针对这一问题，选择了传统的Jensen尾流模型与最新的风电场边界层模型进行耦合，建立了大型风电场尾流效应的耦合求解方法。选择丹麦Hornsrev风电场和青海锡铁山矿区风电场群测试数据验证了提出的方法。在场内尾流效应评价中，本文的方法比现有方法有了显著提高，更准确地获得了机组功率随流向的变化。在场群间尾流效应评价中，准确预测了风电场群建设前后风力资源的变化。与传统尾流模型叠加方法相比，预测误差降低了50%。尾流评价是风电场微观选址的核心内容之一，有望为我国风电场的大规模和集群发展提供重要参考。

 

2.4基于聚类分区的风电场无功电压优化控制策略

 

近年来，随着能源环境问题的突出，新能源发电的推广迫在眉睫。作为新能源发电的主要组成部分之一，风电入网比例不断提高，风电并网对电压的影响不容忽视。其中，风电场并网的无功电压控制是学者研究的热点。由于安装地形和地形的原因，大型风电场空间跨度广，风速差异大，场内集电线路长。如果没有无功补偿，在一些外部干扰下，部分机组端的电压可能会越限，从而影响系统的安全运行。因此，风电场并网时无功电压的协调控制成为研究热点。风电场AVC系统接收到电网下发的电压指标，根据监测到的并网点电压和无功输出信息计算风电场的无功需求；同时，根据历史有功输出数据对风电场机组进行FCM聚类分析，得到风电场的分区结果。将风电场无功剩余容量与无功需求进行比较，对不同情况采取不同的控制策略，利用改进二阶振荡粒子群算法解决各区最佳无功补偿方案或直接等裕度分配，协调风电场无功设备的输出，实现无功电压的协调控制。

 

2.5全面开展安全检查

 

风电场运行过程中存在诸多安全隐患，应在风电场运行过程中准确实施安全标准化管理，通过安全标准化模式和具体管理对风电场运行进行有效检查，准确识别风电场的各种安全隐患，在妥善处理各种安全隐患的情况下，将风电场的安全水平和运行控制效果提高到一定的高度。准确实施安全标准化可以降低风电场运行安全检查的难度，及时发现风电场和风电设备在实际运行过程中存在的隐患，做好风电场运行过程中的安全检查及其相关信息的归纳和收集，保证风电场运行安全检查的全面性和隐患的综合处理效果。目前，风电场运行中应用的安全检查方法有综合安全检查、专项安全检查、季节安全检查和节假日安全检查，应在全标准化的情况下选择适当的安全检查方法，促进风电场管理安全检查的稳步实施。

 

结语

 

当然，安全标准化的实施也要根据风电场运行安全管理的要求进行分析，确保安全标准化的贯穿，为风电场运行安全管理的健康发展奠定坚实的基础。