近日，國內單體技改臺數(shù)最多的風電場改造項目——甘肅省某300MW風電場圓滿完成電氣系統(tǒng)升級改造，通過“240小時”試運行驗收考核。
項目涉及149臺風電機組的控制、通信、涉網系統(tǒng)改造，改造后性能完全滿足電網提出的高頻、高壓耐受等技術要求，系統(tǒng)穩(wěn)定性大幅提升。
該項目由金風科技全資子公司金風慧能與業(yè)主合作實施，是迄今為止國內單體風電技改項目當中，機組數(shù)量最多的電氣系統(tǒng)升級改造。
打造“風光強省”
電力系統(tǒng)面臨靈活性挑戰(zhàn)
作為全國風光資源大省的甘肅，目前新能源裝機達到全省電力總裝機49.5%，成為省內第一大電源。然而，部分并網年份較早的新能源場站，由于技術條件限制，其發(fā)電設備的耐受高壓、高頻能力等相關涉網技術標準低，與甘肅多直流送端電網運行要求不相適應，不僅限制了直流輸送能力，電網運行還存在新能源大規(guī)模連鎖脫網引發(fā)系統(tǒng)失穩(wěn)的風險。
此外，新能源的管控與常規(guī)電源的管控存在差距，信息感知和控制手段不足，難以適應新能源高占比電網的安全穩(wěn)定運行控制要求，電力系統(tǒng)調節(jié)能力不足的問題愈加凸顯。
在此背景下，新能源場站耐高頻、高壓能力的整改工作成為當務之急，該300MW風電場的升級改造正是其中的代表性項目。
量身定制的技改方案
該300MW風電技改項目，因機組故障率高、棄風限電等原因，近6年實際發(fā)電平均等效利用小時數(shù)不足1000小時，僅為可研值的一半，升級改造迫在眉睫。而現(xiàn)有機組故障點多、技術陳舊，在系統(tǒng)性改造過程中又面臨諸多難點：
一是涉及范圍廣，復雜程度高。
單臺機組改造內容包含變槳系統(tǒng)（含超級電容改造）、主控系統(tǒng)優(yōu)化、高電壓穿越改造、“一次調頻”改造等；風電場級改造內容包含監(jiān)控系統(tǒng)改造升級（含能量管理平臺）、箱變監(jiān)控系統(tǒng)恢復、雙環(huán)網改造等。
二是適配性要求高，技術難度大。
需充分考慮新的系統(tǒng)配置與原有機組結構的融合，以及與涉網設備裝置的有效對接。
三是機組數(shù)量多，交付難度大。
全部149臺技改機組，共性與個性故障并存，對交付質量、交付效率和作業(yè)標準化程度提出了較高要求。
因此，改造前金風慧能多次組織實地勘察，深入剖析機組故障現(xiàn)狀，挖掘客戶需求，為業(yè)主身定制了高匹配性、高適應性的技改方案，最終脫穎而出贏得業(yè)主青睞。
涉網性能顯著提升
全面滿足電網調度要求
項目交付階段，金風慧能營銷、產品研發(fā)、交付、商務團隊充分協(xié)同，經過周密部署和緊密實施，升級改造如期完成，風電場各項性能實現(xiàn)了全面提升：
通過主控系統(tǒng)的控制策略優(yōu)化，達成了機組出力最優(yōu)、載荷控制最優(yōu)、機組穩(wěn)定性和發(fā)電性能的提升。
憑借中央監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造，增強了風電場的全過程監(jiān)控、感知能力和事故過程中的緊急控制能力，未來可全面輔助業(yè)主實現(xiàn)對風電場的量化管理。
借助涉網系統(tǒng)改造，實現(xiàn)電網調度對風電場有功功率的自由控制，滿足電網對于“一次調頻”和高電壓穿越的相關技術標準和調度要求。
在“240小時”試運行期間，風電場機組平均可利用率超過97%，故障率同比降低90%以上，發(fā)電量同比提升接近10%，圓滿通過驗收考核。
項目的并網和成功驗收，為區(qū)域新能源場站涉網性能整改和數(shù)字化升級樹立起標桿樣本，也將為西北電網提升新能源消納能力、打造電網的本質安全，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)貢獻力量。
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