【分散式风电研究】_智慧新能源(风电光伏)变电站自动化系统
智能化技术在风力发电自动化控制系统中的应用
智能化技术在风力发电自动化控制系统中的应用摘要：风能是当前非常普遍的一种清洁能源。
随着应用范围的不断拓展，风力发电机组的建设规模逐渐扩大，而智能化技术在风力发电自动化控制系统中的运用已然成为风力发电行业发展的主要趋势。
为提高风力发电机组运行水平，相关人员需要结合实际采取科学合理的方式，促进智能化技术在风力发电自动化控制系统中的运用，从而为风力发电行业的发展提供有效保障。
关键词：智能化技术;风力发电;自动化控制系统;应用引言对于风电电力运行系统来说，维护好系统中各个设备的工作状态，就能在很大程度上保证整体自动化系统的平稳运行。
采用自动化技术来对风电的电力系统进行管理，需要管理团队对自身风电工艺进行全面的分析，找出自身特点，进而将信息化技术融入进整体风电的工作流程中，对风电开采作业过程中的每个节点进行全方位的实施管控，从而提高风电开采作业的工作效率，以确保风电预期经济收益。
1、风力电力系统自动化技术的含义风力电力系统自动化技术是一种复杂的技术，可以实现全面的智能化管理，通过建立高效的计算机网络，可以将各个部分有机地联系起来，实现全面的智能化管理，从而提高电力系统的效率、降低能耗、提升经济效益[1]。
使用自动化技术，可以大大提高信息和数据的传输速度，通过建立在中央的计算机网络系统，能够更好地监测电力系统的运行状态，及时发现和处理各种安全隐患，并将其汇总为一份完善的报告，为今后的研究和应用提供有效的指导。
2、智能化技术在风力发电自动化控制系统中的运用我国现行的政策与法律对风力发电电气控制提出了明确要求。
特别是在将智能化技术运用于风力发电电气控制过程中，相关人员必须遵循相关标准的要求，确保智能化风力发电电气控制系统设计更具合理性。
在将智能化技术运用于风力发电自动化控制时，相关人员必须加大对智能化风力发电控制建设质量的重视程度，确保风力发电电气控制的稳定性与安全性。
另外，把智能化技术体系合理地运用于风力发电电气控制系统中，能够从整体上提升风力发电电气控制的故障检测能力。
风力电场的智能化管理系统提高风能设备的运行效率和可靠性
风力电场的智能化管理系统提高风能设备的运行效率和可靠性随着可再生能源的快速发展，风力发电正逐渐成为清洁能源的重要组成部分。
而为了提高风能设备的运行效率和可靠性，智能化管理系统成为了不可或缺的一环。
本文将探讨风力电场智能化管理系统的作用及其对风能设备的影响。
一、智能化管理系统的定义及作用风力电场的智能化管理系统是指利用先进的信息技术手段对风能设备及其运行状态进行监测、控制和管理的系统。
其作用主要体现在以下几个方面：1. 实时监测风能设备运行状态：通过传感器和监测设备，智能化管理系统可以实时监测风机的转速、温度、振动等参数，并将数据传输至中央控制中心进行集中管理。
这可以使运维人员及时了解设备的运行状况，发现潜在问题并进行及时处理。
2. 远程控制和操作风能设备：智能化管理系统可以通过远程控制设备的开启、关机、故障诊断等操作，避免了人工操作的不便和安全隐患。
同时，远程操作也能够提高效率，减少人力资源的浪费。
3. 数据分析和预测性维护：智能化管理系统能够对风能设备的运行数据进行实时分析和挖掘，通过建立模型来识别设备的运行状态和故障潜在风险。
这样可以提前进行维护和修复，最大限度地避免设备故障对发电效率的影响。
二、智能化管理系统对风能设备的影响风力电场的智能化管理系统对风能设备的运行效率和可靠性带来了显著的提升，具体体现在以下几个方面：1. 故障及时诊断和维护：智能化管理系统的实时监测功能可以帮助运维人员及时发现故障，并准确定位故障原因。
与传统的巡检方式相比，这种方式能够更加高效地进行故障诊断，提高故障处理的速度和准确度，减少停机时间和对发电效率的影响。
2. 优化运行策略：智能化管理系统通过对风能设备运行数据的分析，可以确定最佳的运行策略和参数配置。
比如根据不同的风速情况，智能化管理系统可以实现动态调整叶片角度，提高风能的捕获效率。
这样可以最大程度地利用风能资源，提高发电效率。
3. 节约人力资源：智能化管理系统的远程控制和操作功能可以将传统的人工操作转移到中央控制中心进行集中管理。
分散式风电：打破传统思维建立发展新模式
分散式风电：打破传统思维建立发展新模式一、分散式风电的意义在实际生产中，传统的集中式风力发电系统通常将大规模的风力发电机集中安装在风能资源较为丰富的地区，然后再通过输电线路将电能输送到远距离的用电地。
这种模式虽然能够最大限度地发挥风能资源的利用率，但也存在着输电损耗大、占地面积大、对环境影响大等问题。
相较之下，分散式风电则更符合现代社会对于能源高效利用、环保和可持续发展的要求，其意义主要体现在以下几个方面：1. 提高风能利用效率。
分散式风电将风力发电机分布在更广的地域内，可以更充分地利用不同地区的风能资源，提高风能利用效率。
2. 减少输电损耗。
由于分散式风电系统直接将发电机安装在用电地附近，减少了输电线路的长度和输电损耗，提高了电能传输的效率。
3. 减少占地面积。
传统的集中式风力发电系统需要占据大片的土地用于安装大规模的发电机组，而分散式风电则可以通过分散安装在建筑物、工厂、农田等不同场所，减少了对土地资源的占用。
4. 提高能源供给的灵活性。
分散式风电可以根据用电地的实际需求进行灵活布局和调整，更好地满足不同地区和不同行业对电能的需求。
5. 促进当地经济发展。
分散式风电的建设和运营可以促进当地的就业和经济发展，为当地居民带来更多的收入和就业机会。
由此可见，分散式风电在提高风能利用效率、减少资源消耗、环境保护等方面具有重要的意义，是推动风能行业可持续发展的重要方式之一。
随着全球风能市场的不断扩大和技术的不断进步，分散式风电已经在一些国家和地区得到了广泛的应用和推广。
以欧洲为例，由于其地势起伏较大、风资源丰富，分散式风电在欧洲得到了较为广泛的应用。
在德国、丹麦、荷兰等国家，分散式风电已经成为了当地风能发电的重要形式，不少城市和农村地区都建有分散式风电项目。
在中国，由于北方地区风能资源丰富，一些城市和地区也开始尝试分散式风电的建设和应用，取得了一定的成果。
在分散式风电的技术应用方面，随着小型化、智能化风力发电技术的不断成熟，分散式风电的建设和运营成本逐渐降低，使得分散式风电开始在更广泛的范围内得到应用。
风电场群区集控系统的自动化控制与优化技术
风电场群区集控系统的自动化控制与优化技术随着可再生能源在能源领域的广泛应用，风电场逐渐成为市场上的主要能源供应者。
为了提高风电场的发电效率和安全性，风电场群区集控系统的自动化控制与优化技术应运而生。
风电场群区集控系统是指在一个较大的地理区域内，将多个风电场集中管理的系统。
通过集中管理，可以实现对风机的自动化控制，监控设备状态，优化发电调度，并提高整个风电场群区的运行效率。
首先，自动化控制是风电场群区集控系统的核心功能。
通过自动化控制，可以实现对风机的远程监控和控制。
风电场群区集控系统可以实时监测每个风机的运行状态，包括转速、发电功率、温度等。
当风机出现故障或异常情况时，系统可以自动发出报警信号，并通过远程操作进行故障排除。
自动化控制可以大大减少人工干预，提高风机的运行效率和可靠性。
其次，优化技术是风电场群区集控系统的另一个重要组成部分。
通过优化技术，可以实现对风电场群区的发电调度优化，以达到最佳发电效益。
优化技术可以根据实时的风速、天气预报、市场需求等信息，对风机进行智能调度，使得风机的发电能力尽可能地发挥。
比如，在风速较低时，可以调整发电机的负载，使其运行在最佳效率点附近；在风速较高时，可以降低发电机的负载，避免损坏设备。
通过优化技术，可以最大程度地提高风电场群区的发电效率，降低能源成本。
此外，风电场群区集控系统还可以实现对风机的运行数据和性能参数的收集与分析。
通过数据分析，可以了解风机的运行情况，及时发现问题并做出调整。
同时，对风机性能参数的分析可以帮助优化发电调度和设备维护，提高风电场群区的整体效益。
基于这些数据，风电场群区集控系统还可以进行预测性维护，及时进行设备检修和更换，降低设备故障率，确保风电场群区的稳定运行。
在实现风电场群区集控系统的自动化控制和优化技术时，需要考虑以下方面。
首先，需要建立完善的通信网络，保证风电场群区中所有设备的互联互通。
其次，需要选择合适的传感器和测量设备，用于实时监测风机的运行状态和环境参数。
明阳智慧能源张伟：分散式风电周期短要求却不简单
明阳智慧能源张伟：分散式风电周期短要求却不简单•以下为发言实录：各位来宾各位领导下午好，我是来自于明阳智能风能设计院的张伟，明阳在分散式风电上所做的全生命周期的工作。
分散式风电和集中式的开发有自己这样一些特点，虽然说风机还是那个风机，风电场已经不是那个风电场了，我们所需要做的工作，和传统工作有一些差别。
首先从分散式风电来讲的话，我们开发的目标区域跟我们传统集中式比较大的差别。
我们传统的集中式基本上集中在中国的陕北地区，容量最大的，和未来可开发的总的资源量也是最大的，风资源最好的，看我们分散式风电开发的重点的话，在我们中东部区域，有一个好处就是更靠近负荷的中心，我们遇到挑战的话，这样的风资源更差，同时也会更靠近我们这样的居民区这样一个挑战。
举一个例子我们内蒙和我们江苏为例两个省份人口密度差异达到50倍以上，这样的话对我们整个风电场的开发来说，无论是对我们风机还是整个风电场来说都提出了更高的要求，首先来说对我们整个风电场，因为没有我们大的调度的机构，对我们风机电网有更好的友好性，我们更靠近我们负荷中心和居民点，对环境有更加的友好型，不仅包括我们传统考虑同时考虑光移，发生一系列故障或者事故导致安全性的问题。
对风电场风机的可维护性来说也提出了更高的要求。
因为很多项目对分散式来说，因为规模的这样的限制，我们不可能像传统集中式的风电这样配备重大的这样的维护能力，所以说它对我们整个风机来说，我们在风机的可维护性上需要做更多的探索。
因为分散式风电规模的问题，开发的周期不会很长。
相对于传统式的这样一个风电场的开发周期，一年半到两年的周期来说，分散式风电2年，评估和测量规范的要求来讲，甚至还不满足我们测风的要求，我们测风的话，要求是满一年时间，90%以上的完整率，这样我们测风最少11个月的周期，但是可能周期内如果按照传统周期来说的话，我们传统，新的分散式的项目已经建成了。
综合上来讲，我们对整个的链条需要提供更紧致更短的时间内更高的质量完成，对我们构思，我们本身决策技术力量的限制，我们所做的努力来说，风电场从前期到后期，我们可以在整个宏观选址，微观选址，风电场的建设过程，所做这样一个工作，这样一个探索，因为对我们整个分散式风电场来说，是一个分散式的风电场，我们按照甚至高于传统的集中式风电场的要求，做我们这样一个工作。
智能风能发电：风力发电的新模式
智能风能发电：风力发电的新模式在可再生能源的大潮中，风力发电如一匹黑马，以其清洁、高效的特点跃然于世。
然而，传统的风力发电模式并非没有挑战，诸如风速不稳定、地理位置限制等问题一直困扰着这一领域。
如今，随着科技的进步，一种全新的风力发电模式——智能风能发电——正悄然兴起，它如同一股清新的春风，为风力发电的未来描绘出一幅崭新的画卷。
智能风能发电，顾名思义，是一种融合了现代信息技术与风力发电技术的新型发电方式。
它的核心在于“智能”，即通过先进的传感器、数据分析和机器学习算法，实现对风力发电机运行状态的实时监控和优化控制。
这种模式就像是给风力发电机装上了一双“慧眼”，使其能够精准捕捉风的每一个细微变化，并据此调整叶片角度、转速等参数，以达到最佳的发电效率。
首先，智能风能发电在提高发电效率方面有着显著的优势。
传统的风力发电机往往需要人工设定一个固定的运行参数，而无法根据实际风况进行动态调整。
相比之下，智能风能发电则能够像一位敏锐的猎手，时刻关注着风的变化，一旦发现有利条件，便迅速作出反应，捕捉到更多的风能。
这种灵活多变的运行方式，无疑大大提高了风力发电机的适应性和发电量。
其次，智能风能发电在降低维护成本方面也展现出了巨大的潜力。
由于风力发电机通常位于偏远地区或海上，定期的维护和检修工作不仅耗时耗力，还增加了运营成本。
而智能风能发电系统则能够通过远程监控及时发现潜在问题，并提前进行预警和维护，从而减少了因突发故障导致的停机时间和维修费用。
此外，智能风能发电还在促进能源互联网的发展方面发挥着重要作用。
随着分布式能源和微电网的兴起，能源互联网的概念逐渐深入人心。
智能风能发电作为其中的重要组成部分，不仅能够实现与其他可再生能源的互补和协同，还能够通过智能调度系统实现电力的最优分配和使用，进一步提升整个能源系统的效率和可靠性。
然而，智能风能发电的发展并非一帆风顺。
目前，这一技术仍处于起步阶段，面临着诸多挑战。
例如，如何确保数据的安全性和隐私性、如何提升算法的准确性和鲁棒性、以及如何降低技术和设备的成本等问题都需要我们去深入思考和解决。
风电行业专题研究报告-分散式风电蓄势待发潜力巨大
风电行业专题研究报告-分散式风电蓄势待发潜力巨大风电行业专题研究报告-分散式风电蓄势待发潜力巨大一、分散式是风电业态的重要组成1.1国内分散式风电规模尚小分散式风电是高能源密度的分布式新能源分散式风电是风电开发的重要形式。
分散式风电是指位于用电负荷中心附近，不以大规模远距离输送电力为目的，所产生的电力就近接入电网，并在当地消纳的风电项目。
与集中式风电相比，分散式风电单体规模往往相对较小，建设周期短，开发方式更为灵活，尤其对于土地资源相对紧缺的东中南部地区，通过分散式开发方式可将相对零碎而闲散的具备风电开发条件的土地资源利用起来，大幅提高风资源的利用率。
分散式风电采用就近接入配电网、就地消纳的方式，一般具有较好的消纳条件，同时一定程度节省输变电设施。
分散式风电应满足一定的技术要求：接入电压等级应为110千伏及以下，并在110千伏及以下电压等级内消纳，不向110千伏的上一级电压等级电网反送电。
35千伏及以下电压等级接入的分散式风电项目，应充分利用电网现有变电站和配电系统设施，优先以T或者π接的方式接入电网。
110千伏（东北地区66千伏）电压等级接入的分散式风电项目只能有1个并网点，且总容量不应超过50兆瓦。
在一个并网点接入的风电容量上限以不影响电网安全运行为前提，统筹考虑各电压等级的接入总容量。
分散式风电是高能量密度的分布式电源。
根据风能协会的估算，如果采用3MW风电机组，一个机位占地面积约一百平米；相应的，对于分布式光伏，考虑组件转化效率20.5%，3MW光伏项目对应的光伏组件面积达1.46万平米。
可选择“自发自用、余电上网”或“全额上网”模式。
分散式风电所发电力可以自用，也可上网且在配电系统平衡；在有补贴的时代，自发自用部分电量不享受国家补贴，上网部分由电网企业按照当地风电标杆上网电价收购。
在部分场景，分散式风电采用“自发自用、余电上网”模式可能具有更好的经济性。
国家和地方层面支持分散式风电发展2011年以来国家能源局出台政策积极推动分散式风电发展。
分散式风电：打破传统思维建立发展新模式
分散式风电：打破传统思维建立发展新模式
一、分散式风电的特点
1. 灵活性高：相比于集中式风电场，分散式风电覆盖面积小，设备规模小，可根据
不同地域的具体情况进行快速定位和布局，灵活性强。
2. 适应性强：由于分散式风电场建设较为分散，可根据当地环境和资源实际情况进
行建设，适应性更强。
3. 抗灾能力强：分散式风电场分布广泛，一旦发生自然灾害等不可抗力情况，影响
范围相对较小，抗灾能力较强。
4. 运维成本低：相比大型集中式风电场，分散式风电设备数量少、建设周期短、运
维成本低，对人力资源和资金需求也较小。
1. 促进当地经济发展：分散式风电建设可分散投资，促进当地经济发展，也为当地
创造更多就业机会。
2. 提高能源利用效率：分散式风电可根据当地风能资源情况进行布局，利用高效地
能源，提高了能源的利用效率。
3. 降低系统运行成本：分散式风电建设能够降低电网输电损耗，减少系统运行成本，提高了整体能源系统的稳定性。
4. 环境影响小：分散式风电的建设规模较小，对周边环境的影响相对较小，更符合
可持续发展的理念。
1. 市场需求旺盛：随着能源需求的快速增长和可再生能源政策的不断推进，分散式
风电的市场需求日益旺盛。
2. 技术不断升级：随着科技的不断进步，分散式风电相关技术也在不断升级，设备
效率不断提高，成本不断降低，为其发展打下了良好的基础。
3. 政策支持力度加大：各国对分散式风电的政策支持力度也在不断加大，为其发展
提供了有力的政策保障。
4. 国际合作助推发展：在全球范围内，各国之间在分散式风电领域的合作不断加深，为其发展打开了更广阔的市场。
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ADVP9382低压侧后备保护测控 10kV
新能源站保护配置：
1）光纤纵差保护（带距 离、过流等保护）
2）低频低压减列； 3）防孤岛保护； 4）母差保护； 5）集电线保护（带方向 速断、过流保护）
2）新能源有功功率控制系统--涉网设备
根据 GB/T 19964-2012 光伏发电站接入电力系统 技术规定、Q/GDW 617-2011 光伏电站接入电网技术 规定的有关要求,光伏电站,10MW及以上必须装设有 功控制系统和自动电压控制系统,即AGC/AVC控制系 统，安全稳定控制系统，以满足电网稳定控制系统要
暖等
控
风机 控
箱
控制 器
装置
直流配电
安全I 安全II
柜
区
区
三、智慧新能源变电站自动化系统间隔层设备
1） 保护监控设备 保护监控可以选用传统微机保护监控装置，也
可以选用智能变电站装置。可以选用北京奥德威特 公司研究发制造保护监控装置，也可以选用其他公 司保护监控装置，奥德威特公司系统集成，整合。 传统保护监控设备及智能保护监控设备： ADVP-300/8000G系列微机保护监控装置； ADVP-400E/600系列微机保护监控装置； DVP-600A/6000N/8000N系列微机保护监控装置 ADVP-8181F/G智能箱变测控装置 ADVP-9000系列智能保护监控装置（IEC61850)
中期预报：未来七天功率预报等功能，其预测精度满
集成，建立变电站数据中心； 特点五：实现不同终端移动互联(平板、手机APP）； 特点六：为适应国际市场需要，保护监控装置具有可
编程功能，具有英文、俄文、葡萄亚文等界面，产品 采用国际电工委员会IEC系列标准；
二、智慧光伏调电度（调控站）中 自动化系统结构
心
管理人 平板/ 员 手机
GP 打印
S
机
GPR S
ü接受调度功率调节指令 ü将指令转发给子站的AGC系统 ü如AGC系统调节到位，则逻辑过程结束 ü如AGC系统调节不到位，则启动切集电线 流程直至达到功率调节命令
有功调节指令转发
接受主站系统定时下发的 有功调节计划指令
转发到AGC系统执行
监视AGC系统执行情况
中广核金塔红柳洼光伏电站
3）新能源AGC/AVC系统-涉网设备
新能源AGC/AVC系统，选用北京奥德 威特电力科技股份有限公司研究开发产品 ，主要由智能通信管理终端和AGC/AVC工 作站组成。
智能通讯终端：安装在光伏电站，与综 自、逆变器、SVG等设备进行通信，读取 实时运行信息。 对实时信息进行定时采样 形成历史数据存储在终端中，并将实时数 据和历史数据上传到监控系统及电网调控 中心。同时接收调控中心有功、无功的调 节控制指令，通过系统下发给逆变器、 SVG等进行远方调节和控制。
求,实现电网稳定经济运行。
新能源有功功率控制系统，选用北京奥德威特电
力科技股份有限公司研究开发制造产品，该产品由智
能通信终端及测控装置组成，该系统同南瑞稳控SCS500E配合，构成新能源有功功率协调控制系统。
数据通讯及数据处理 有功调节指令转发
预警及告警 切集电线减出力
定值压板 后台监视
切集电线减出力
装置采用全密封背插式结构；
前
背插式结构
后 板卡
前插式结构
前
后
板卡
全分散式设计；
合并器、智能终端 装于就地汇控柜
66kV及以 下采用
“合并器、 智能终端、 保测控”,
融为一体
安装在高
压开关柜上；
ADVP9221本体
110kV ADVP9381高压侧后备保护测控
35kV ADVP9382中压侧后备保护测控
AGC/AVC工作站：完成系统运行、维护 、数据存储、数据监视；
图1 光伏电站AGC/AVC控制子站结构示意图
4）新能源功率预测系统 选用我奥德威特公司新能源功率预测系统，完全满
足国家新能源功率预测规范的要求。 超短期预测：每15分钟滚动预测未来0-4小时功率， 准确率90%； 短期预测：未来三天功率预报；
智慧新能源光伏电站 变电站自动化系统
一、智慧新能源变电站自动化系统特点
特点一：智能化 ■实现变电站一次设备建模，包括风机模型、光伏电 站模型、变压器模型、线路模型等； ■具有网络拓扑、状态估计模块；设计数据库、实时 数据库、历史数据库有机统一，为事故分析、操作预 演、事故回放等功能提供技术支撑平台； ■实现预测摸拟、事件回放及智能事故分析； ■保护配合校验； ■发电功率预测及智能告警； ■发电功率自动控制(AGC)及自动电压控制(AVC)； ■电网安全稳定控制站端执行； ■智能资产管理系统； ■新能源智能运行维护系统；
横向安全隔离装置
（正向型、反向型）
AGC/AVC 综合通 讯
终端
有功控制系 统 发电功率综 合
控制器
光伏/风 电 监测工作 站
AGC设
备
保
稳
测控/PMU
护
控
综合 测控装 置 光纤环
在线监 测
视频监 控
消防/安 防
动
照明/门
力/
计 量
故障录
禁
环
箱变测
网 交换
机
逆变 器
智能汇流
波 传感 器
给排水/
境
采
监
特点二：一次二次设备监测系统有机融合； 特点三：可视化--系统除具有传统主接线展示、报表展 示、曲线展示等功能外，增加三维展示功能、饼图、
直方图、柱状图等功能，目标实现展示功能多样化； 特点四：高度系统集成及优化--将变电站各子系统集成 (如变电站智能辅助控制系统），根据规范要求，将其 应用于不同安全区，而且将不同应用子系统应用软件
装置具有全密封背插式结构机箱，多CPU结构 多层印制板、表面贴装等技术；开入DC220V、保护 出口独立，具有可编程序功能；通信接口工业以太网 （单/双），采用IEC60870-5-103协议或IEC61850协 议；产品抗干扰能力强，稳定可靠。已经有超过十万 套保护测控装置全球稳定运行。
传统及智能保护测控装置包括：发电机、变压器、 线路、电容器、电动机、备用电源自动投入等；
工程 师 工作 站
操作 员 工作 站
云服 务
数据
AGC/AV C
有功控
服务 工作站 制
器
工作站
PMU数 据
集中器
纵向认证加密装
置
II区数据
通信网关
机
数值 天气预 报
其它主站系 统
I区数据 通信网关 机
防火 墙
功率预 测 工作站
功率预 测
系统
反向隔 离
装置
综合应 用
III/IV区数 据
服务 器
通信网关 机