文|黃佳佳，婁堯林，吳海列
隨著化石能源的枯竭、環境污染的加重，可再生能源的開發得到極度重視。風力發電作為可再生能源發電中最為成熟的發電技術，近年來在政府的大力支持下，迅猛發展起來。在短短十年內，我國風力發電占世界風電的比重由2004 年的1.66% 上升到27% ，風電總裝機容量已躍居世界第一。2013 年，風力發電在全國5.26 萬億千瓦時發電量中占2.6% ，已經超過了核電的發電量，在不到10 年的時間里，風電的發電量已經超過發展了40 年的核電，上升為中國第三大能源。國家發改委能源研究所預期，到2050 年風電裝機容量將達到10 億千瓦，提供國內17% 的電力。風電的飛速發展，也暴露出了一系列的管理問題，本文在總結風電管理問題的基礎上，提出風電場管理改進方案，即智能管理與集控系統的研究開發。
風電場管理存在的問題
我國風電場的特點是發展速度快，風電場建設由小規模向大規模電場群轉變，在大型風電場中有幾十、幾百甚至上萬臺風電機組，而我國目前大規模風電場群綜合自動化系統的建設尚屬起步階段，已經滿足不了發展現狀，造成風電場在實際運行管理中面臨諸多問題。
一、難統一
一個大型風電場群可能由多個投資商投資，所用風電機組來自不同風電機組廠商，即便是同一個風電機組廠商的產品，由于項目實施階段不同，也會產生多種機型，而不同廠商不同型號風電機組通訊方式，數據接口不盡相同，因此一個風電場的中控室往往需要安裝多套不同的監控系統，來滿足不同型號風電機組的監控，造成重復投資，增加了管理負擔。且這些集控系統提供的監控功能與報表也不盡相同，導致業主管理指標不統一，不便于風電場綜合比較與分析。風電場業主迫切希望用一套統一的集控系統來進行監控與管理風電場所有風電機組，但由于數據接口錯綜復雜，實現困難。另外，不同廠家的監控共存與遠程訪問，帶來網絡安全問題。
二、難維護
風電場環境惡劣、條件艱苦，使得風電場各專業人才稀缺，且人員管理水平、技術水平參差不齊，風電高速發展與人才培養嚴重滯后之間的矛盾日益突出，給風電場后期運行與維護帶來巨大風險與嚴峻挑戰。且隨著風電建設的加快，風電機組的運維工作量將與日俱增，因此單純依靠人工分析數據、排除故障已經不能滿足風電場對風電機組的全面維護，這些都導致了風電場運維困難，運行效率與資源綜合利用率低下。
三、難調度
風電場規模和所占電網電源比重越來越大，大規模風電并網對電能質量和電力系統安全運營的影響也越來越大，而目前已投運風電機組對電網故障和擾動的過濾能力不強。國家電網出臺了《風電并網技術規范》，要求風電場對發電生產進行計劃上報，并能對風電場進行電能調度。風電場集控系統迫切需求增加該功能，并且改造風電機組主控及變流器具備有功無功調節功能。
四、重要運行數據存儲問題
風電場風電機組運行數據，除了風電機組發電量、功率曲線、可利用率等少數幾個運行數據進行長期存儲外，沒有對其他風電機組運行歷史數據進行存儲與分析，這些數據是風電機組設計優化的重要運行數據，也是風電場選址，風電機組選型的重要依據。沒有對這些運行數據進行存儲與分析，造成了風電機組設計與風電場選型是個開環的過程，不能進行改進與評估。
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