风电场并网运行控制策略及其优化

风电场并网运行控制策略及其优化

随着全球对环保问题的关注日益加深，可再生能源的开发和利

用成为了全球能源发展的重要方向。其中，风能作为一种无污染、不排放温室气体的清洁能源逐渐受到各国政府和企业的青睐。如今，全球范围内的风电装机容量正在不断增长，风电场的建设和

运行控制面临着新的挑战。因此，对风电场并网运行控制策略及

其优化进行深入研究，对于提高风电发电效率和降低风电场的运

行成本具有重要意义。

一、风电场并网运行控制策略概述

风电场并网运行控制策略主要是指风力发电机组和电网之间的

协调控制。在国内外的风电场建设中，为了适应电网对稳定电压、频率和无功功率等方面的要求，采取了多种并网运行控制策略。

1、半随风启动策略

半随风启动策略是指当机组转速达到一定值时，再投入电网并

网运行。这种策略可以降低并网电流的冲击，使风力发电机组较

轻松地完成并网过程。

2、恒功率控制策略

恒功率控制策略是指将输出功率控制在一个设定值，通过控制

电网侧的电压来实现控制目标。这种策略适用于小型风电场。但

是在大型风电场中，因为电网的容量限制，恒功率控制策略的适

用范围有限。

3、最大功率跟踪策略

最大功率跟踪策略是指通过控制叶片的角度和转速来实现输出

功率最大化。这种策略适用于风能资源稳定的情况下，但是在不

稳定的风能资源条件下，其控制精度会受到较大的影响。

4、双馈风力发电机控制策略

双馈风力发电机控制策略是指在风力发电机和电网之间加入一

个功率电子装置，将转子电流变成可控制的电流去控制输出功率。这种策略具有较好地控制性能和经济性。

以上是常见的并网运行控制策略，这些策略在不同的风电场中

有不同的应用范围和效果。为了提高并网运行的效果，需要进行

策略的优化研究。

二、风电场并网运行控制策略优化

风电场并网运行控制策略的优化主要包括以下方面：

1、优化风机控制策略

针对不同风能资源的变化，采取不同的控制策略来实现并网运行，通过根据实时表观功率和风速数据，对风机的控制策略进行

实时调整，可以最大限度地发挥风力资源的利用效益。

2、优化请求功率控制策略

针对电网容量限制和不同的请求功率需求，应根据电网状况和

实际风电场的运行状态，动态调整请求功率控制策略，避免由于

电网负载变化引起的并网电压、频率等问题。

3、优化无功功率控制策略

随着风电场规模的增长，电网无功补偿能力不足的问题愈发突出。因此，需要对风电场的无功功率控制策略进行优化，以满足

电网的无功补偿需求，同时降低无功补偿成本。

4、优化小电流运行控制策略

对于容量较小的风电场，在小电流下的运行管理成为一个难题。可以通过改变并网运行模式、调整风机的电快速度、采用多策略

联合控制等手段，实现小电流运行管理的优化。

综上所述，风电场并网运行控制策略和优化研究是提高风电场

发电效率、降低能源成本的重要手段。未来，风电场并网运行控

制策略的研究还需结合更多的实际场景，采用新型的智能控制技

术和优化算法，实现更加优化的运行控制效果，推动风电产业的

健康发展。