19.风电综合管理平台和调度系统 (1)

风力发电预测需要风电场关于风机大量的基 础数据：如每台风机的风速、风向角、有功功率 等，这些数据目前仅存在于 风电场当地的风机监 控系统中，而且目前风机生产厂家 多达十几家， 不同风机厂家的风电场监控技术一般都互不兼容， 如何与风电监控系统通信获取风机信息，并安全 可靠地上传到调度中心，是建设风力发电预测系 统首先必须要解决的问题。 FR1风电综合通讯管理终端正是在此背景下 开发的，是为风机信息上传研制的专用设备。
5风电场功率预测和有功功率控制 5.1 风电场应配置风电功率预测系统，具有0~48h 短期风电功率预测以及15min~4h超短期风电功 率预测功能，预测值的时间分辨率为15min。 5.2 风电场应配置有功功率控制系统，具备单机有 功功率控制能力，接收并自动执行省调发送的有 功功率控制信号，确保风电场有功功率值符合省 调的给定值。 5.3 风电场有功功率控制应根据省调统一安排实现 AGC功能。 5.4 在电网紧急情况下，风电场应能快速自动切除 部分机组乃至整个风电场。
电力调度术语 第1条 设备状态 1. 运行：对于电气设备，其相应断路器和隔离开关(不包括接地隔离开关) 在合上位置。 2. 热备用：对于线路、母线、发电机、变压器等电气设备，其断路器断 开，有关隔离开关和接地隔离开关处于合上位置，相关接地隔离开关断开。 3. 冷备 用：对于线路、母线、发电机、变压器、互感器等电气设备，其断路器断开，有关隔 离开关和相关接地隔离开关处于断开位置。 4. 检修：对于电气设备，相应的隔离开 关(不包括接地隔离开关)在断开位置，并按《电力安全工作规程》要求已做好安全措 施。 第2条 调度管理 1. 调度管辖范围：调度机构管理的系统设备范围 2. 调度指令：值班调 度员根据国家授权，为维护系统安全、优质、经济运行，根据系统实际运行情况，向 调度对象发布的旨在贯彻某种调度意图的各种指令的名称。例如开停发电机、调相机 或增减出力的指令，送变电设备投入或退出运行、倒闸操作的指令，投退保护装置， 或更改整定值的指令，限电指令等。 3. 直接调度：调度机构对调度管辖的设备直接 进行调度管理 4. 委托调度：调度机构将其调度管辖的设备委托第三方进行调度管理。 5. 许可调度：由下级调度对其调度管辖的设备进行调度管理，但需征得上级调度的许 可 6. 操作许可：指在转换电气设备的状态前，由值班人员提出操作项目，值班调度 员同意其操作，操作完后向值班调度员汇报。 第3条 保护装置 1. 保护装置：继电保护及安全自动装置的简称。 2. 调整：保护装置定 值。 3. 动作：保护装置(如高频保护、距离保护、低频减载、低频解列等)。指保护 装置发出口跳闸信号。 4. 投入：保护装置。指将保护装置投入跳闸。 5. 退出：保护 装置。 (1) 退出**屏全套保护装置：退出保护装置出口跳闸压板。 (2) 退出**屏 **保护装置：多套保护装置共用跳闸压板时，退出某套保护装置的功能压板。 (3) 退出重合闸：重合闸采用“停用”方式，即将方式开关切换到“停用”位置，退出重 合闸合闸出口压板。 (4) 退出失灵保护：退出失灵保护跳所有断路器的出口压板。 (5) 退出**断路器的失灵保护：退出失灵保护跳**断路器的出口压板。 6. 投入信号： 将保护设置投入信号，其跳闸出口压板退出。 7. 保护改跳：由于方式的改变，将电 气设备的保护改为不跳本设备断路器而跳其它断路器。 8. 保护装置具备投运条件： 保护装置具有可以投运的书面结论。
FR1风电综合通信管理终端，是专用于风电场信 息上传和监控的通信管理设备，能够实现对整个 风电场信息和通信的统一管理，负责与不同厂家、 不同型号风机和无功补偿设备信息和通信的集成， 可以为风电功率预测提供准确及时的风机基础信 息，并实现对风电场的有功功率控制和无功电压 控制。硬件上采用２Ｕ、１９英寸的工业标准机 箱，采用Ｘ８６高性能、低功耗ＣＰＵ，支持多 串口、多以太网口通信，支持与至少三个主站通 信。本实用新型采用ＯＰＣ接口技术解决了风电 场不同厂家、不同型号风机信息的获取和风机控 制的问题，可以显著降低风电场信息和通信集成 的难度和成本。
调度运行管理
1 当电网调解能力不足时，风电场必须按照调度指令参与电 网的调峰、调频、调压和备用。 2 施工情况下，若风电场的运行危及电网安全稳定运行，省 调有权暂时将风电场解列。电网恢复正常运行状态后，应 尽快按省调调度指令恢复风电场的并网运行。 3 风电厂及风电机组在紧急状态或故障情况下退出运行后， 不得自行并网，须在省调的安排下有序并网恢复运行 4 风电场应根据风电功率预测结果，每15分钟自动向省调滚 动上报超短期风电功率预测曲线。 5 风电场应参与地区电网无功平衡及电压调整，保证风电场 并网点电压满足省调下达的电压控制曲线。当风电场内无 功补偿设备因故退出运行时，风电场应立即向省调汇报， 并按调度指令控制风电场运行状态。 6 风电场应想省调和所属地调按要求上传实时信息，并保证 实时信息的正确性。当因故未能上传实时信息时，风电场 应立即向省调汇报，并按省调要求期限完成上传。
发电计划管理
1.风电场应严格执行声调下达的每日发电调度计划曲线（包 括修正的曲线）和调度指令，及时调解有功出力 2.风电场按计划曲线运行时，实际出力应在以下范围 2.1 调度计划值在50MW以下时：允许偏上限范围为 ≤+25%；允许偏下限范围为≤-30%。 2.2 调度计划值在50MW~100MW之间（含50MW和 100MW）时：允许偏上限范围为≤+20%；允许偏下限 范围为≤-25%。 2.3 调度计划值在100MW以上时：允许偏上限范围为 ≤+15%；允许偏下限范围为≤-20%。 3.对于实际出力超出允许偏差部分，将按照曲线违约考核。 考核电量=超出允许偏差数绝对值×0.25×2（单位为万千 瓦时）。
4. 可结合电网实际运行需要确定以下风电场运行模 式。 4.1 最大出力模式：指调度给风电场下达全场最大 出力曲线，对低于最大出力曲线的情况不限制。 4.2 恒出力模式：指调度给风电场下达全场出力曲 线为一恒定值。 4.3 无约束模式：指调度对风电实时出力没有限制， 风电场可以根据风力情况自行调整出力。
电力调度系统是指近年来，随着科技的不断 发展，电力调度系统，作为一种重要的现代化监 测、控制、管理手段。
电力调度系统所需实现的功能 ：在电力调 控中安装工业电视监控系统，其目的是为了在保 证电力调度和电力供应的时间段中，提高对于突 发事件的应急情况的解决速度，进一步来确保电 力供应的安全运行水平。
7.4 风电场应配置电能质量监测设备，实时监测的 风电场电能质量（包括电压偏差、电压变动、闪 变、谐波等）符合《技术规定》，并按照调度要 求能够上传有关信息。
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检修管理
1设备检修按计划进行，风电场向电网提交年度、月度发电计划建议的 同时，将年度、月度、节日、特殊运行方式的设备检修计划建议报省 调。 2 省调将风电场设备检修计划纳入电力系统年度、月度、节日、特殊运 行方式检修计划。 3 风电场设备（包括机组和升压站设备等公用设备）检修影响运行容量 超过20MW时，按《调度规程》旅行检修申请手续。 4 风电场送出设备计划检修，原则上每年只安排一次，且应尽可能安排 在风电出力较小的时期进行。 5 风电场应严格执行已批复的检修计划，按时完成各项检修工作。 6 风电场无功补偿设备检修，应按年、月计划安排，经省调统一平衡批 准后方可进行。无功补偿设备运行状态的改变应经省调批准。 7 风电场因设备更新改造等原因出现特殊运行方式，可能影响电网正常 运行时，应将更改方案提前2日通知声调。 8 风电场内部计划安排风机全停或对风场处理影响较大的检修工作时， 应尽可能与风电送出输变电设备的检修工作配合。
风电综合管理平台和调度系统
天和风电场：王 刚
风电综合管理平台
1.FR1终端的开发背景
风力发电是可再生能源中最廉价、最有希望 的能源 ，并且是不污染环境的“绿色能源”， 因此在煤炭、石油等常规能源逐渐枯竭的背景下， 风力发电产业得到国家的支持，在近几年获得了 巨大的发展。但是随着大型风电场的建设，同时 风力发电由于风俗变幻莫测，按目前技术手段难 以预测风力发电出力的变化趋势，造成电网运行 调度的困难和复杂化，对电网的安全稳定运行造 就了很大的影响。因此建设风力发电预测系统， 准确预测风电场出力的变化趋势对于保障电网的 安全稳定运行、实现安全经济调度具有重大意义。
6.3 风电场应配置无功电压控制系统；根据电网调 度部门指令，风电场通过其无功电压控制系统自 动调节整个风电场发出（或吸收）的无功功率， 实现对并网点电压的控制，其调节速度和控制精 度能满足电网电压调节的要求。 6.4 风电场无功电压控制应根据省调统一安排实现 AVC功能。
7.1 风电场低电压穿越能力 （1）风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至 20%额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms 的能力。 （2）风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复 到额定电压的90%，风电场内的风电机组能够保 证不脱网连续运行。 （3）电网故障期间没有切出电网的风电场，其有功 功率在电网故障清除后应快速恢复，以至少10% 额定功率/秒的功率变化率恢复至故障前的值。
6 风电场无功配置和电压调整 6.1 风电机组运行在不同输出功率时，其功率因数 应在-0.95~+0.95变化范围之间可。风电场须安 装动态无功补偿装置，补偿容量应满足《技术规 定》和省调要求。 6.2 风电场无功功率的调节范围和响应速度，风电 场应能自动调节并网点电压在额定电压的 97%~107%。
7 风电场运行能力和电能质量要求
（1）当风电场并网点的电压偏差在-10%~+10% 之间时，风电场应能正常运行。 （2）当风电场并网点电压偏差超过+10%时，风电 场的运行状态由风电场所选用风力发电机组的性能确定。
7.2运行电压要求
7.3 运行频率要求 （1）风电场应能在49.5Hz~50.5Hz频率范围内连 续运行。 （2）在48Hz~49.5Hz频率范围内，每次频率低于 49.5Hz时要求至少能运行30min。 （3）频率50.2Hz~51Hz时，每次频率高于 50.2Hz时，要求至少能运行2分钟；并且当频率 高于50.2Hz时，不能有其他的风力发电机组启动。 （4）频率高于51Hz时，风电场机组逐步退出运行 或根据调度部门的指令限出力运行。