调度中心大规模风电场实时在线监控系统

论述了电网调度中心实现大规模风电场实时在线监控的解决方案,介绍了大规模风电场实时在线监控系统的结构和功能。通过OPC接口,风电场综合通信管理终端与风电场本地监控系统通信,完成风电数据采集任务;通过电力调度数据网络或专线通道将数据上传到调度中心风电场监控主站系统。主站系统可以根据调度指令向各受控风电场下发功率控制和电压控制设定值,通过风电场综合通信管理终端在线控制风电场有功功率和升压站母线电压,从而实现大规模风电场的自动发电控制(AGC)和自动电压控制(AVC)。系统已在内蒙古西部电网调度中心投入运行。     

风电场信息的采集与监控

风力发电具有很强的随机性和波动性,风电场规模化并网对电网有较大影响,为保证电网及风电场的安全稳定运行,亟需完整的风电场在线监视和调控。本文介绍了调度主站自动化系统与风电场间交换信息、风电场数据采集与监控功能、主站与风电场侧的信息采集监控系统结构及云南电网应用情况。     

风电场集成监控平台的研究

实现风电场调度控制的自动化、常规化和智能化是其融入电网管理体系的关键.设计了风电场集成监控平台,在数据采集与控制系统的基础上,将风电场内所有设备组织成一个有机整体,可实现有功控制、电压控制、发电与检修计划安排等高级应用功能.平台以风功率预测为基础,制定发电、储能与检修计划,并报送电网调度中心,供后者编制全局优化方案;在运行时响应电网调度指令,实现闭环控制,使风电场真正成为电网的一个可预测、可调节和可靠的优质电源.     

风电场监控系统现状和发展趋势综述

对国内外风电场综合监控系统进行了广泛调研,分析了风电场监控系统的产生的背景、现状、组网方式及功能特点,比较了国内外监控系统的相同和异同,在此基础上讨论了风电场监控系统的发展趋势。     

风电场集成监控平台的研究

实现风电场调度控制的自动化、常规化和智能化是其融入电网管理体系的关键。设计了风电场集成监控平台,在数据采集与控制系统的基础上,将风电场内所有设备组织成一个有机整体,可实现有功控制、电压控制、发电与检修计划安排等高级应用功能。平台以风功率预测为基础,制定发电、储能与检修计划,并报送电网调度中心,供后者编制全局优化方案;在运行时响应电网调度指令,实现闭环控制,使风电场真正成为电网的一个可预测、可调节和可靠的优质电源。     

基于统一平台的风电场中央监控系统主站设计

风电场中央监控系统是实现大型风电场现代化集中管理必不可少的有效工具,但国内风电场监控多停留在单机或单一风电场监控,且不同类型风电机组监控系统版本难以兼容,为此提出了基于统一平台的风电场中央监控系统方案,采用跨平台的开发工具实现多个风电场的统一监控。在系统总体结构设计基础上,重点给出系统主站的硬件和软件部分设计,并对主要技术难点加以分析。目前,该系统已在国内某风电企业成功运行两年多,具有标准化、开放性、安全性与可靠性等优点,解决了国内现有风电场监控系统存在的问题,今后有望在我国大型风电场得到推广。     

大规模风电场并网对电网的影响及对策综述

风能是清洁的可再生能源,最近几年,风力发电技术在世界范围内迅速发展。然而,风电电源由于其自身的特点。当风电装机容量占总电网容量的比例较大时对输电网的安全和经济运行都会带来冲击。介绍了大规模风电场接入后对电网的影响,探讨了引起电网电能质量和安全稳定问题的原因,论述了解决问题的对策。     

大规模风电场并网对电网的影响及对策综述

风能是清洁的可再生能源,最近几年,风力发电技术在世界范围内迅速发展。然而,风电电源由于其自身的特点,当风电装机容量占总电网容量的比例较大时对输电网的安全和经济运行都会带来冲击。介绍了大规模风电场接入后对电网的影响,探讨了引起电网电能质量和安全稳定问题的原因,论述了解决问题的对策。     

大型海上风电场并网对配电网的影响探讨

大型海上风电场并网会因其本身具有的特点而给电力系统的运行带来新的问题。以上海东海大桥海上风电场为对象,分析了大型海上风电场并网的接线方式,并网与短路容量、电能质量、无功功率以及继电保护的关系,并以上海南汇风电场的运行经验为参考,对东海大桥海上风电场并网对电网调度的影响进行了探讨。     

风电场综合监控系统实施研究

针对大岗子风电场监控系统现状指出了风电场、变电站存在的问题,即机组未完全开放通信及控制接口,风电扬与变电站之间无统一的通信规约或协议、现有机组监控系统与上级调度部门无有效接口无法在线调节无功功率等,变电站存在无统一的通信规约,系统安全要求较高的问题,按照变电站-风电场一体化的设计思路,提出了风电场综合监控系统实施方案,阐述了风力发电机组、变电站、测风塔数据监测等4个具体应用技术环节。     

区域风电生产运营监控系统的开发

风能资源丰富的地区一般都建有多个风电场。这些风电场厂址分散,并且采用不同型号的风电机组,其监控与数据采集（SCADA）系统也不相同,给风电公司的生产运营管理带来很大困难,也给电网的调度和安全运行带来很多问题。为此,开发了区域风电生产运营监控系统。该系统在WEB上实现SCADA功能,可对不同数据规约进行统一整合,进而可对不同机型的SCADA系数数据进行统一管理,使区域风电公司能够远程集中监测和控制管理区域内分散的风电场,为风电生产的“无人值守”打下基础。     

风电场监控通信安全解决方案

根据风电场监控通信标准IEC 61400-25提出的安全需求,深入分析了风电场监控通信过程的安全性,明确了访问控制和通信安全的重要性。依照电力系统数据和通信安全标准IEC 62351-3设计了基于角色的访问控制（RBAC）组件以实现授权和访问控制,采用开放源码MatrixSSL构建传输层安全协议（TLS）通信安全组件以满足数据交换过程的机密性、完整性及身份认证等。最后构建了集成访问控制组件和通信安全组件的代理机制模型,并以其在风电机组控制器中的应用为例阐明安全代理机制的具体实现。该解决方案遵循IEC 61400-25标准的信息模型和信息交换模型,紧密结合风电机组嵌入式环境的特点,符合IEC 62351标准,满足风电场中监控通信的安全需求。     

大型集群风电有功智能控制系统控制策略（一）风电场之间的协调控制

针对中国风电调度运行现状、存在的问题及风电场有功控制现状,提出了大型集群风电有功智能控制系统的控制策略。介绍了该策略的总体思路与框架、控制模式、异常处理等,设计了2种风电场间的协调控制方法,即最大出力控制方法和出力跟踪控制方法。该策略在甘肃电网的实际应用结果证明了其可行性。     

一种风场主动支撑电网的智能自适应控制方法

风电的不确定性和高渗透率,导致电网调度控制难和电网惯量下降等问题,为此提出了基于混合储能的功率分配系数自适应控制策略和基于T-S模糊神经网络的调频功率自适应控制策略。首先,对风场混合储能系统健康状态进行评估;其次,功率分配系数自适应控制器根据各组混合储能系统健康状态系数对风场所有风机输出总功率和调度功率之间的差值进行分配,实现电网调度功率跟踪;最后,调频功率自适应控制器根据电网频率偏差和各组混合储能系统健康状态控制各组混合储能系统为电网提供频率支撑。仿真分析表明,所提出的功率分配系数自适应控制策略能有效分配功率差,减小电网调度控制难度;调频功率自适应控制策略能有效增加电网惯量,为电网提供频率支撑。     

冀北风电场无功调节分析系统开发和在线运行

介绍了冀北电网风电场无功调节能力自动分析系统的开发及在线应用情况。该系统以冀北电网智能调度技术支持系统为平台,在线读取冀北电网调度控制中心的WAMS动态数据,在线评估和分析各项指标。建立了风电场无功调节能力的指标体系,介绍了分析系统的主要功能模块及实现方案。实际运行分析表明,各分析计算模块具有很好的运行鲁棒性,能够对连续变化的风电场实时运行数据进行在线无功调节能力自动分析和评价。所开发的系统具有良好的应用推广价值。     

考虑电网约束的风电场自动有功控制

主动进行风电场有功控制,将其纳入电网自动发电控制(AGC)管理是电网与风电场都十分关心的课题.文中首先定量讨论了风电场有功控制能力及电网AGC对风电场的要求,提出了考虑储能的风电场有功控制3层模型,即能量管理层、风电场调度层及风力发电机控制层,可实现输出限制、AGC曲线跟踪控制、调峰控制等综合控制目标.对上述模型进行了仿真验证.通过与现有风电场运行模式进行效益对比,证明了风电场可以在较小的调节开销下实现上述控制目标.     

计及风电功率波动影响的风电场集群无功电压协调控制策略

针对大规模风电场集群区域有功出力随机波动、无功设备种类繁杂等典型特征引起的无功电压问题,提出一种计及风电功率波动影响的风电场集群无功电压协调控制策略。该策略根据风电功率预测信息、当前运行信息和历史断面信息建立多目标优化控制模型,并采用基于过滤集合的内点算法求解。通过利用汇集站和风电场的自动电压控制子站实现闭环控制,该控制策略能够对集群区域内离散设备和动态设备的动作响应实行差异化管理。对中国"三北"地区某实际风电场集群地区进行仿真计算,结果表明,所提控制策略能够改善中枢节点的电压控制效果,协调离散设备和动态设备的运行配合,维持集群区域的静态电压稳定性。     

变速恒频双馈电机风电场电压控制策略

提出了一种基于变速恒频双馈电机的风电场电压控制策略,该策略以风电场出口升压变压器高压侧电压为控制目标。介绍了该控制策略的总体结构,阐述了风电场高压侧电压控制的原理,并考虑风电场无功功率极限,研究了无功功率控制、分配和故障情况下紧急电压控制方案。针对风速扰动和电压骤降2种情况进行了仿真。仿真结果表明,所提出的控制方案与功率因数控制和传统的电压控制策略相比可以明显地提升风电场电压水平,且无需高压侧信号、经济有效。     

某风电场智能化远程集控系统设计

为满足风电场“无人值班、少人值守”的运行模式,实现风电场监控管一体化,探讨了风电场智能化远程集控系统设计方案。在阐述了集控系统总体设计要求的基础上,提出了一种开放式、分层分布式体系结构的集控系统框架,详细介绍了集控系统与风电场、风电企业总部及电力调度之间的数据和语音通信,集控系统与风电场间采用消息中间件点对点常连接方式。设计了集控系统生产运行监控、智能分析诊断、生产运营管理等功能模块配置,利用大数据挖掘技术实现智能分析诊断等高级应用。集控系统设计方案可为风电场信息化、智能化提供较好的技术支撑,提高风电场生产运维管理水平。