如何风电场降低厂用电率

如何降低风电场综合厂用电

摘要：分析风电场降低综合厂用电率的可行措施

建设风电场的目的是要电量、要效益，从这个意义上讲，风电场的节能管理工作显得更加重要。一个刚投运不久的风电场，在运行维护中将会出现各种各样的问题，如运行维护管理不得力，将会导致风力机等设备的非计划停运次数、停运小时增加，风电场设备可利用率下降，风电场应有的发电效益也会受到影响。所以说，如何做好已建风电场的运行管理工作，是风电企业的中心工作。在整个电力行业的工作重点转移到“以效益为中心”的轨道上来的今天，向运行管理要效益就显得尤为重要。为此，我本着相互交流、相互学习的精神，介绍一下降低风电场厂用电率的可行措施，共同提高节能管理水平。

风电场综合厂用电概念及分析

风电场是由升压站内设备、架空线及箱变、风力发电机组等三部分设备组成。从负载上来看，风电场厂用电和有功损耗主要有变压器及输电线路损耗、风力发电机组自用、站用变用电。针对以上因素分别分析如下：

一、减少损耗

1、变压器损耗分析

1.1变压器并非在额定负荷时运行最经济，当铜损和铁损相等时才是最经济的，效益最高。

1.2变压器不平衡度越大损耗也越大，因此，一般要求变压器低

压侧电流的不平衡度不得超过10%，低压干线及主要支线始端的电流不平衡度不得超过20%。我风场风力发电机组内部的很多用电设备用的是220V电源，分别取自内部干变A、B、C三相，如果负载不均匀势必导致电流不平衡，增加干变损耗。

1.3提高功率因素和降低变压器运行温度的措施可提高运行经济性。

1.4变压器铁损和铜损随着电压的变化而变化。电压升高，变压器铁损将增加；电压降低，变压器的铜损将增加。而变压器的铁损在空载和带负载的时候通常误差不会超过0.5%。这样在满足电网电压的前提下，进行优化选择变压器档位，尽可能维持高电压，便降低变压器损耗，提高其运行效率。

2、输电线路损耗

同变压器铜损一样，线路损耗随着电压降低，线路损耗增加。由P=3UIcosΦ可以看出，有功功率P和功率因数cosΦ一定时，U越大，I越小。而线路的损耗与I2成正比，因此，在允许的前提下可以提高电压来输电降低线路损耗。

二、减少风力发电机组自用电

风机内部用电设备主要有变桨电机、偏航电机、齿轮箱油泵、冷却装置电机、加热装置、变流器、机舱及塔筒照明等。我们只要根据现场实际情况优化程序参数，尽量缩短各用电设备的工作时间和启停次数，从而达到减少风机自用耗电的目的。实际工作中可以做以下工作：

1、根据环境温度设定冷却装置和加热器装置的启停及工作。冬季时，环境温度较低，为了保证风机正常运行，加热器必须投入工作，从而保证局部环境温度的满足各设备的运行条件。由于风机在运行转动过程中齿轮箱和发电机会产生一定的热量，如果这些热量在机舱内部，那样可一定程度上缩短加热装置的运行时间和启停次数。为此可按下表进行参数设定：

2、偏航系统参数修改，减少偏航电机的启停次数。偏航系统主要作用是对风和解缆。对风角度越小，风机风能转化效率越高。如果在高风速时，风机已经达到额定负荷，风机转入桨距控制方式，此时对风角度可以偏差大些，从而减少偏航电机的启停次数，也不会影响风机的正常发电量，达到减小自用电的目的。只需将原来高风速的对风角度15度修改18-20度，就可以减少偏航电机的启停次数。

3、风机出现故障需要消缺时通常是在机舱中进行，登塔照明只需要在登塔、下塔以及塔筒检查工作是才需要。目前我风场的塔筒照明由塔底照明空开控制，如果人员在机舱工作，工作期间塔筒照明没

有任何意义，平白增加自用电。为此，可以将风机塔筒照明改为声控方式，减小自用电。

4、修改风机的切入风速

机组在达不到并网条件时，即使启动起来也不能并网，不但磨损设备，而且需要吸收电能。调整启动风速，就可以减少启动频率，降低风机自用电。我风场风机设计切入风速为3m/s，此风速值是厂家根据空气密度为1.25kg/m3设计的，而风场实际空气密度为1.04 kg/m3。根据全年风机数据分析本风场风机的平均切入风速为3.93m/s。为此可以将风机的切入风速改为3.9m/s，达到降低风机自用电的目的。

三、减少站用变用电

站用变用电量调整的空间不大，如果能及时关灯、合理控制电采暖和水加热器、少开空调和大功率电器等等节能降耗措施后，也能降低综合用电量。

四、小结

为适应电网要求，保证电网稳定运行，降低综合厂用电率，还可以根据母线电压及时投退动态无功补偿装置，一调整站区整体无功功率，尽可能维持功率因数在1左右。以上观点仅供讨论，希望能对其他风场降低厂用电量提供参考。

2018年8月于云南