风电功率控制系统
风电控制系统
2012-5-6
风力发电控制系统介绍 风电机组的基本运行过程（一）
开机自检： 开机自检：对于第一次上电需要该过程。机组自动检测电网、风况、环
境温度、机组本身状态（如：各种温度、压力油位、控制电源、安全链、维 护开关位置等在正常状态）；
待机：自检通过后，开始执行“制动解除”即松闸和“机舱对风”（当风 待机：
保定科诺伟业控制设备有限公司
内容简介
风力发电控制系统介绍 科诺KN-WTCS系列产品
风力发电控制系统介绍 风电机组类型-并网型
失速型（恒速恒频）
– 单速型 – 双速型
变速恒频
– 双馈式 – 直驱式 – 混合式
2012-5-6
风力发电控制系统介绍 失速型（恒速恒频）机组结构
2012-5-6
风力发电控制系统介绍 失速型（恒速恒频）机组特点
2012-5-6
科诺KN-WTCS系列产品 机组运行状态监测与显示
电网参数： 电网参数：电网的电压、频率 环境参数：风速，风向，环境温度 环境参数： 发电机： 发电机：三相电流，有功功率，无功功率，功率因数，发电机转速，发电机 绕组温度，发电机前/后轴承温度 叶轮： 叶轮：叶轮转速，叶轮过速 液压系统： 液压系统：液压泵工作状态，液压油位，液压系统压力 偏航系统： 偏航系统：偏航电机工作状态，左/右偏航角度，偏航闸状态（刹车/释放） 齿轮箱： 齿轮箱：齿轮油位，齿轮油压力，齿轮油过滤，齿轮油温度，齿轮油轴承温 度 制动系统： 制动系统：高速闸状态（刹车/释放）、闸磨损 机舱： 机舱：机舱温度
适配机组功率（kW） 850
额定电压(V) 电网频率 (Hz) 中心控制器 控制方式 远程控制接口
人机界面 HMI
低温防护措施 防雷保护 冷却方式 防护等级 绝缘隔离 工作温度（℃） 海拔高度（m）
小型风电系统功率控制算法的研究
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｏ ｔｏ ｔａ ｅ ｙｏ ｅ Ｍ ａ ｉ ｕ Ｐ ｗｅ ｉ ｔ ａ ｋ ｎ （ Ｐ Ｔ）ｉ ａ ｍｐ ｒａ ｔ ｔ ｏ ｏ ｓｒ ｃ ： ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｔ ｇ ｆ ｓ Ｔｈ ｘｍ ｍ ｏ ｒ Ｐｏ ｎ Ｔｒ ｃ ｉ ｇ Ｍ Ｐ ｓ ｎｉ ｏ ｔｎ ｍｅ ｈ ｄ ｔ ｉ ｒ ｖ ｈ ｆｉ ｉｎ ｙ ｏ ｎ ｏ ｒ ｃ ｎ ｅ ｓｏ ｙ ｔ ｍ．Ｔｈ ｒｎ ｉ ｌ ｆ ｌ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｅｆｃｅ ｃ ｆｗｉｄ ｐ ｗｅ ｏ ｖ ｒ ｉｎ ｓ ｓ ｅ ｅ ｐ ｉｃ ｐ ｅｏ ｉ ｉ ｇ ａｇ ｒｔ ｍ ｎ ａ ｉｂ ｅ ｓ ｅ ｃ ｍｂ ｎ ｌ ｏ ｉ ｈ ａ ｄ ｖ ｒ ｌ ｔ ｐ ａ
摘 要 ： 大 功 率追 踪 （ Ｐ ） 最 ＭＰ Ｔ 控制 策 略是 提 高风 力 系 统 功 率 转 换 效 率 的 重 要 方 法 。在 研 究 了爬 山算 法 和
变 步 长 算 法 的 原 理 后 ， 出 了 固定 步 长 和 变 步 长 相 结 合 的 ３点 比较 算 法 ， 在 Ｍａｌ 提 并 ｔ ｂ仿 真 环 境 中 ， 建 ３种 ａ 构
算 法 的仿 真 模 块 ， 行 计 算 机 仿 真 。对 ３种 算 法 的 仿 真 结 果 进行 了分 析 比较 ， 究 其 各 自在 功率 损 失 、 应 速 进 研 响
度 、 定 性 等 方 面 的特 性 ， 各 种 特 性 进 行 深 入研 究 ， 过 对 结 果 的 量 化 对 比分 析 ， 到 各 种 算 法 的 优 缺 点 和 稳 对 通 得
（ ｃ ｏ ｌｏ ｎ ｏ ｍａ ｉｎ Ｓ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅｎ ｎ ｅｉ ｇ， ｒ ｉ ｎ ｔｔｔ ｆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｔ Ｓ ｈ ｏ ｆ Ｉ ｆ ｒ ｔｏ ｃｅ ｃ ｎ ｇｉｅ ｒｎ Ｈａ ｂｎ Ｉ ｓｉｕｅｏ ｅｈ ｏｏ ｙ ａ
风电功率预测系统使用手册
风电功率预测系统操作手册2011-3目录目录 (1)一、登录管理 (3)1.1 用户登录 (3)1.2 用户管理 (4)1.2.1密码修改 (4)1.2.2用户注销 (5)二、实时状态监测模块 (5)2.1 地图展示 (5)2.2风场详情 (6)三、短期预测曲线模块 (7)3.1 预测报告 (7)3.2 日曲线 (8)3.3 周曲线 (9)四、超短期预测曲线模块 (10)4.1 预测报告 (10)4.2 日曲线 (11)4.3 周曲线 (13)五、气象信息展示模块 (14)5.1 NWP风玫瑰图 (14)5.2 NWP风轮廓图 (15)5.3 测风塔风玫瑰图 (16)5.4 测风塔风轮廓图 (17)六、报表统计模块 (18)6.1 短期预测统计报告 (18)6.2 超短期预测统计报告 (19)6.3限电记录查询报告 (19)6.4开机容量设置查询报告 (20)6.5短期预测历史报告 (21)6.6 超短期预测历史报告 (22)6.7 短期预测区间统计报告 (22)6.8 超短期预测区间统计报告 (23)七、系统管理模块 (24)7.1 部门人员 (24)7.1.1 部门管理 (24)7.1.2 人员管理 (25)7.2 权限管理 (26)7.2.1 人员角色 (27)7.2.2 权限分配 (28)7.3 新增组别..........................................................................错误！未定义书签。
7.4 组别管理..........................................................................错误！未定义书签。
7.5 风场管理 (29)7.6 装机容量设置..................................................................错误！未定义书签。
一种风电机组控制方法和系统
一种风电机组控制方法和系统风电机组控制方法和系统是指在风力发电系统中，对风力发电机组进行控制和监测，以确保其正常运行和最大发电效率。
下面将介绍一种常用的风电机组控制方法和系统，并说明其优点和应用。
一种常用的风电机组控制方法是基于最大功率点跟踪（MPPT）的控制策略。
该方法通过实时监测风速和发电机组输出功率，以确定发电机组的最佳运行状态，从而实现最大发电功率的提取。
具体步骤如下：1.风速测量：通过风速传感器或风向传感器实时测量风速和风向。
这些传感器通常安装在发电机组的高度位置上，以准确获取风力状况。
2.功率测量：通过电流传感器和电压传感器实时测量发电机组的输出功率。
这些传感器通常与电力转换器或逆变器连接，用于测量转换后的交流电功率。
3.最大功率点跟踪：利用风速和功率测量结果，采用最大功率点跟踪算法计算出当前风速下的最佳工作状态。
常用的算法包括功率斜率基准（P&O）法、降维最小二乘法（WRMSE）等。
4.控制调节：根据最大功率点跟踪算法计算出的电机组调节指令，实现对电机组转速、刀片角度或发电机发力的调节。
这些调节通常通过变频器或电机控制器完成。
5.故障检测和保护：监测发电机组运行状态，及时检测并处理故障，防止发电机组出现过载、过热、断路等故障情况。
上述风电机组控制方法的系统包括传感器、监测装置、控制器和执行器等组成。
传感器用于实时获取风速、功率等数据；监测装置用于对风电机组的运行状态进行监测和故障检测；控制器根据监测结果和最大功率点跟踪算法，生成相应的控制指令调节发电机组运行状态；执行器根据控制指令实现发电机组转速、刀片角度等的调节。
这种风电机组控制方法和系统的优点是能够根据风速情况自动调整发电机组的工作状态，提高发电效率；同时，通过故障检测和保护功能，能够尽早发现并处理故障，确保风电机组的安全运行。
这种风电机组控制方法和系统适用于各种规模的风力发电项目，包括小型屋顶风力发电系统和大型风电场。
关于对小型风电系统功率控制算法的思考
关于对小型风电系统功率控制算法的思考摘要：现如今，切实提高风力系统功率转换效率的有效方法就是最大功率追踪控制策略。
本文主要对爬山算法与变步长算法原理进行了深入的探讨和分析，并且又提出了一种全新的固定步长与变步长结合的三点算法，同时还要在Matlab仿真环境情况下，建立上述三种算法的仿真模块，对其利用计算机进行仿真。
与此同时，对比和分析这三种算法的仿真结果，重点研究其各自的特性，例如：功率损失、稳定性等，进而对每一种特性都要深入探讨，进而找出每种算法的优点与缺点以及各种算法最佳的适用环境。
希望可以对今后对小型风电系统功率控制算法的研究产生一些积极影响。
关键词：风电系统；追踪最大功率；功率控制算法；研究一、前言一般来说，风速时刻处于变化中，然而，这种变化又表现出随机性与不确定性，由此得出，在风力发电系统中，最关键的技术就是最大功率追踪控制技术。
想要有一套既准确又稳定的最大功率追踪算法，文章重点研究了三种方法，同时借助Matlab仿真来对各种算法的优点和缺点进行了探讨和分析，这样一来，可以在各种不同的场合使用较为合理、科学的最大功率追踪算法，这样一来，就会获得更大的经济效益。
二、最大功率追踪策略的原理分析我们知道，如果将转速设定在一固定值，那么风速越大风轮输出功率也逐渐增大。
一旦风轮转速很大或者很小时，都会大大降低风轮的输出功率。
在每个风速值下，风轮机都有一个最大输出功率点，把这些输出功率最大点连接成线，便形成了最佳功率负载线。
然而，风轮机转速的控制要找寻最大功率点，也就是说最佳功率负载线正是风力发电系统要追踪的控制目标。
本文是将风电系统中的斩波器占空比D看作是输入信号，而输出信号则是负载两端的功率进行深入研究和探讨。
三点算法主要是借鉴了爬山算法与变步长两种算法的优点。
可以说，三点算法比上述两种算法在跟踪稳定性方面有了很大的改进。
因风力发电系统P-D曲线具有单峰性的特点，再加上占空比调整步长相对小一些，因此，可以在曲线峰值点附近按照从左向右的顺序截取三个点，每个点都有对应的占空比与功率。
风电场有功功率控制综述
风电场有功功率控制综述由于风电具有随机性、波动性和反调峰特性，高比例的风电并入电网会对电力系统的稳定性和安全性造成很大的冲击，因此有必要对风电场有功功率输出进行控制，减少风电功率的波动性，提高输出功率的平滑性。
1．风电场有功功率控制原理风电场有功功率控制系统一般主要由风电场功率控制层、机组群控制层、机组控制层组成图。
风电场有功控制系统的目的是为了使风电场能够根据调度指令调整其有功功率的输出，在一定程度上表现出与常规电源相似的特性，从而参与系统的有功控制。
然而，风电场有功控制能力不等同于风力发电机组控制能力的简单叠加。
为此，利用风力发电机群的统计特性，可以采用两种方式实现此目的：一是将风电场有功控制系统分为风电场控制层、各类机群控制层和机组控制层，依次下达调度指令，完成风电场有功功率控制的任务；二是电网调度中心将指令直接下达给风电机组，各机组调节有功出力，实现有功功率的控制。
2．风电场有功功率的控制2.1最大出力模式最大出力模式是指当风电场的预测功率小于电网对风电场的调度功率时，风电场处于最大出力状态向电网注入有功功率。
最大出力控制模式就是在保证电网安全稳定的前提下，根据电网风电接纳能力计算各风场最大出力上限值，风电场输出功率变化率在满足电网要求的情况下处于自由发电状态。
若超出本风电场的上限值时，可根据其他风场空闲程度占用其他风电场的系统资源，以达到出力最大化和风电场之间风资源优化利用的目的。
在最大出力模式投入运行时，风电场内的各台达到切入风速但在额定风速以下的风机处于最大功率跟踪状态；风电场内处于额定风速以上的各台风电机组运行在满功率发电状态，从而保证风电场的输出功率达到最大值，尽可能提高风能资源的利用效率。
2.2基于目标函数优化的功率控制基于目标函数优化的有功功率控制策略，通常先确定目标函数以及约束条件，在此基础上建立多目标优化的风电场模型。
在基于目标函数优化的场站级有功功率控制策略中，基于小扰动分析方法分析了限功率运行下风电机组非线性模型的稳定特性，并综合了3个目标，分别是限功率运行状态均衡度、风电场功率目标偏差、总机组启停次数最少，建立了多目标优化模型。
电力系统中的风电功率预测与优化控制
电力系统中的风电功率预测与优化控制随着全球对可再生能源的关注度逐渐提高，风电作为一种成熟且可持续的能源来源受到了广泛关注。
然而，由于风速的随机性和不稳定性，风电的波动性较大，这给电力系统的运行和规划带来了一定的挑战。
为了更好地利用风能资源，并确保电力系统的可靠性和稳定性，风电功率预测与优化控制成为了电力系统中的一个重要课题。
风电功率预测是指通过分析风速、风向、温度、气压等气象数据，利用数学统计方法和机器学习技术，预测未来一段时间内的风电功率输出情况。
准确的风电功率预测可以帮助电力系统运营者合理调度其他发电设备以应对风电波动，提前做好备用发电计划，从而保证电网的稳定运行。
在风电功率预测中，常用的方法包括物理模型方法和统计模型方法。
物理模型方法是基于风力发电机组的工作原理与风速之间的关系，通过建立数学模型来预测风电功率输出。
但是，由于风能资源受到多种因素的影响，如地形、风机型号、设备老化等，物理模型方法的适用范围受到一定的限制。
统计模型方法则是通过对历史风速与风电功率数据的统计分析，寻找二者之间的潜在关系并建立预测模型。
常用的统计模型方法包括回归分析、时间序列分析和人工神经网络等。
针对风电功率预测的需求，研究者还提出了一系列的优化控制策略。
优化控制可以根据实时的风速和风电功率预测结果，合理调度风电场的运行状态，优化风电输出功率，提高风电的利用效率。
常见的优化控制方法包括最大功率点跟踪控制、模型预测控制和协同控制等。
最大功率点跟踪控制是通过实时追踪风能转化系统在不同风速下的最大功率点，调整风电系统的运行状态，最大限度地提取风能。
模型预测控制则是基于对风电功率预测模型的准确性，通过在线优化算法，实时调整风电输出功率，以适应风速的波动。
协同控制是指多个风电场之间通过通信协议，实时共享信息，协同调度风电输出功率，最大程度地平抑风电的波动性，提高系统的稳定性。
除了风电功率预测与优化控制，还有其他一些关键技术在电力系统中的风电应用中发挥着重要的作用。
风功率控制系统
• 5 、灵活的功能设计
• 功率控制系统在软件结构、运行环境、通讯能力和功能实现方面，具 备下述特性： • 1. 具有模块化的软件体系结构。 • 2. 强大、灵活和扩展性强的一体化支撑平台。 • 3. 实时性好、抗干扰能力强。 • 4. 可运行在灵活、性价比高的工控机服务器（Unix/Windows /Linux ）中。
3 、事故和报警 事件顺序记录：反映系统或设备状态的离散变化顺序记录。 发生事故时，可以自动推出相应事故画面，画面闪烁和变色。 在每个操作员工作站上的音响报警向操作员发出事故或故障警报。当发生 故障或事故时，立即显示中文报警信息，音响报警可手动解除。音响报警可 通过人机接口全部禁止，也可在线或离线编辑禁止或允许音响报警。 事件和报警按时间顺序列表的形式出现。记录各个重要事件的动作顺序、 事件发生时间（年、月、日、时、分、秒、毫秒）、事件名称、事件性质， 并根据规定产生报警和报告。
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4 、控制调节 功率控制系统依据调节目标自动计算功率需求、选择控制设备并进行功率分 配，将功率分配结果通过指令的方式下发给被控设备。
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1. 调节目标给定方式 1) 有功功率
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给定总有功功率设定值，总有功功率设定值可以有以下来源： 由调度主站远方给定有功负荷曲线 由当地预先录入有功负荷曲线 由运行人员在控制室给定有功值 由运行人员恢复满发
系统网络结构示意图
• 1 、子站与主站数据交互 • 复用原有的升压站监控系统专用远动通道，通过扩展104规约进行数 据交互。升压站监控系统远动机自动接收主站下发指令并转发给AGC 、AVC系统；AGC、AVC系统通过升压站监控系统远动机上送主站所 需信息。 • 当然也可以支持通过独立的功率控制（AGC/AVC）系统专用远动通
风电功率预测系统
9风功率预测系统：9.1概况：本风场采用的是北京博雅智恒新能源科技有限公司产品。
1)系统架构如下图所示：风电功率预测系统需要配置两台服务器，数据服务器与应用服务器，数据服务器用于接收实时测风塔数据、数值天气预报数据；应用服务器用于安装预测系统主程序，接收实时功率数据，并向调度上传预测结果。
同时，为保障系统的安全性，同时满足电网对风电安全性要求，对从外网接受的数值天气预报数据需加装方向网络隔离装置，以保证系统的安全性。
风电功率预测综合管理系统拓扑图2)预测系统采用B/S模式,用户登录系统不需要安装其它软件，在系统所在网段任何一台电脑的浏览器上输入以下链接：http://ipAddress:port/WindPower系统初始登陆账号：f初始登陆密码：f注意：如果两人同时使用同一用户名登录，系统将自动注销先登录的用户。
系统用户目前分为二个等级：(1).超级管理员超级管理员具有所有模块的操作使用功能。
(2).普通用户普通用户具备浏览功能，相比较超级管理员用户，普通用户没有系统管理模块的操作权限。
系统中只保留一个超级管理员账户（admin），普通用户由超级管理员统一创建和管理，以免发生混乱和越权操作。
9.2 系统软件主要计算功能(1)可以对单独风电场或特定区域的集群预测。
(2)系统目前能够预测风电场次日0 时至24 时的96 点出力曲线，时间分辨率为15 分钟。
当数值天气预报的时间长度超过24 小时的时候，可以预测超过48 小时的出力曲线。
(3)系统能够设置每日预测的时间及次数,具备手动启动预测和自动定时预测两种预测方式。
(4)考虑到出力受限和风机故障对风电场发电能力的影响，可进行限电和风机故障等特殊情况下的功率预测, 同样支持不断扩建中的风电场的功率预测。
(5)系统可对预测结果进行误差统计，可统计任意时间段内的系统预测指标。
(6)系统可生成一段时间内的风速玫瑰图及风廓线。
9.3风功率预测系统基本应用操作预测系统分为实时状态监测、气象信息展示、报表统计、系统管理共四个应用模块，每个应用模块又根据应用包含了若干个具体操作的子模块。
风电场有功与无功功率控制系统的调度与维护
风电场有功与无功功率控制系统的调度与维护近年来，随着全球能源危机的加剧以及环境保护的迫切需求，可再生能源逐渐成为全球能源发展的重要方向之一。
作为其中的重要组成部分，风能通过风力发电为人类提供了清洁、绿色的电力资源。
然而，由于风力的不可控性和不稳定性，风电场的有功与无功功率控制成为了风电发展中的一大挑战。
本文将深入探讨风电场有功与无功功率控制系统的调度与维护。
首先，风电场有功与无功功率控制系统的调度是指综合利用风能资源，保证风电场的有功和无功功率的平衡，实现电网稳定和电能质量的要求。
在风电场的调度中，需要兼顾风电机组的发电产能与电网的需求。
有功功率调度主要涉及发电机组的运行控制策略，以保证风电场的有功功率输出满足电网的负荷需求。
无功功率调度则是通过调节并控制风电场的无功功率输出，以维持电网的电压稳定。
因此，风电场有功与无功功率控制系统的调度是风电场正常运行的关键。
在风电场调度过程中，有功功率控制是维持电网运行稳定的核心。
其中，对风电机组的出力进行控制是影响有功功率输出的关键因素。
通常，一个风电场由多个风电机组组成，每个风电机组由一个或多个风力发电机组成。
为了实时掌握风电机组的运行状态，调度员需要关注风速、发电机组的性能特点、各机组之间的配合等因素。
根据电网的需求以及预测的风速变化，调度员会对风电机组的出力进行动态调整，保证风电场的有功功率的稳定输出，满足电网的负荷需求。
此外，风电机组的启停也是调度员重要的工作之一，根据电网负荷情况以及风电机组的可用性，合理安排机组的运行状态，确保风电场的有功功率的稳定调度。
除了有功功率的调度外，风电场的无功功率调度同样重要。
无功功率调度的目的是通过合理调整风电场的无功功率输出，维护电网的电压稳定，同时减少无功功率对电网损耗的影响。
在风电场的无功功率调度中，调度员需要根据电网电压的变化情况以及其与无功功率之间的关系，调整风电场的无功功率输出。
通过控制风电机组的无功功率，调度员可以合理维持电网的电压稳定范围，防止电网电压异常波动，保证供电质量和电网的安全稳定运行。
风电功率预测系统功能规范
风电功率预测系统功能规范一、引言风电功率预测系统是利用机器学习和气象数据等信息，对未来一段时间内的风能发电的功率进行预测的系统。
该系统可以帮助风电场经营者提前做好调度和运维安排，以提高风电发电效率和稳定性。
本文将介绍风电功率预测系统的功能规范，包括系统的输入、输出、算法和用户接口等。
二、系统输入1.气象数据：系统需要接收与风能发电相关的气象数据，包括风速、风向、温度、湿度等信息。
2.风力发电场数据：系统需要接收风力发电场的基本信息，包括风机类型、容量、数量等。
3.历史数据：系统需要接收风力发电场的历史功率数据，以用于训练模型和进行模型验证。
4.调度参数：系统需要接收运营人员设定的调度参数，包括预测时间段、预测精度等。
三、系统输出1.功率预测结果：系统将输出未来一段时间内风力发电的功率预测结果，以时间序列的形式呈现。
2.不确定性指标：系统将输出与功率预测结果相关的不确定性指标，包括置信区间、误差范围等。
四、系统算法1.数据清洗：对接收到的气象数据和风力发电场数据进行清洗和预处理，去除异常值和噪声。
2.特征提取：从经过清洗的数据中提取与风能发电相关的特征，包括风速、风向等。
3.模型训练：利用历史数据和提取的特征，训练风能发电功率的预测模型，可以采用机器学习算法，如支持向量机、随机森林等。
4.模型验证：对训练好的模型进行验证，使用部分历史数据进行模型测试，并评估模型的准确性和稳定性。
5.预测结果生成：利用训练好的模型和实时的气象数据，生成未来一段时间内的风能发电功率预测结果。
6.不确定性估计：根据模型的预测误差和历史数据的统计特征，估计预测结果的不确定性指标。
五、用户接口1.登录和注册：系统提供用户登录和注册功能，以确保数据安全和系统权限管理。
2.数据导入：用户可以将气象数据、风力发电场数据和历史数据导入系统。
3.参数设定：用户可以设定系统运行的参数，如预测时间段、预测精度等。
4.结果展示：系统将以图表等形式展示功率预测结果和不确定性指标，方便用户直观了解。
试论风电AVC电压无功控制系统及AGC功率控制系统在风电场的运用
试论风电AVC电压无功控制系统及AGC 功率控制系统在风电场的运用作者：张铁龙来源：《科技创新导报》2017年第12期摘要：风力发电作为新能源的主力发电之一已形成较大规模。
随着风电发电容量占比的快速增长，电力部门对风力发电的电能质量及控制的要求也越来越高。
该文针对目前风力发电项目中普遍采用的AVC电压无功控制系统及AGC功率控制系统的技术方案进行介绍。
关键词：风力发电 AVC AGC 电压无功控制系统功率控制系统中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（c）-0012-021 系统概述1.1 AVC电压无功自动控制风电场投入AVC后，根据设定的母线电压值或由中调给定的无功功率或电压曲线进行自动调节，输入电压遥调目标值后，进行无功功率自动控制。
AVC电压无功自动控制系统的控制对象包括：分接头、SVG、风电机组。
所有被控对象都设有功能投切软压板，支持遥控，可实时指定参与/不参与有功/无功控制。
首先通过采集的母线电压、母线无功（主变高压侧无功）等实时数据，计算出电厂侧的系统阻抗，然后通过系统阻抗和设定的目标电压值预测出在设定目标电压值下应从母线注入电网的无功。
获得无功目标值后，先考虑无功补偿系统，无功补偿系统的容量按照其额定容量的95%考虑，如果无功补偿系统容量满足需求，就将目标无功功率都分配给无功补偿系统，不在机组间分配；当无功补偿系统容量不能满足需求时，先给无功补偿系统分配其最大容量（额定容量的95%）的无功功率，然后再将剩余无功功率在各个机群间进行分配，最后机群内对处于运行态的机组间分配，在机群间和机组间分配无功时采取等功率因数法进行分配，同时考虑机组的机组无功上下限。
实现多目标协调优化控制，高压侧电压、低压侧电压、风场无功、风场功率因数；需要借助的控制手段：调节分接头、调节风机无功、调节SVG。
考虑到经济效益等因素，风场无功按照SVG、风机的顺序进行风场无功的分配。
风力发电机组控制技术
故障诊断与保护
实时监测风力发电机组的运行 状态，发现异常情况及时采取 保护措施，避免设备损坏。
控制策略的分类
直接控制策略
通过控制器直接调节执行 器，实现风能的最大捕获 和稳定运行。
优化控制策略
根据风能参数和机组状态， 优化控制目标，实现最优 控制效果。
智能控制策略
利用人工智能和机器学习 技术，实现自适应和学习 型的控制方式。
03
风力发电机组控制技术
风速控制技术
风速控制技术
通过控制风力发电机组的叶片 角度和转速，实现风能的捕获
和利用。
风向标控制
利用风向标传感器监测风向变 化，自动调整叶片角度，以适 应不同风向。
变速控制
根据风速的变化，自动调整发 电机组的转速，实现最佳功率 输出。
偏航控制
通过偏航系统自动对准风向， 提高风能利用率和发电效率。
偏航控制技术
自动对准风向
通过偏航系统自动调整机组的朝向，使叶片 始终对准风向。
风向变化跟踪
根据风向变化自动调整机组的朝向，提高风 能利用率。
减小振动
通过偏航控制减小机组的振动，提高机组的 稳定性和寿命。
安全保护
在机组出现异常时，偏航系统可自动停机并 报警。
液压与制动控制技术
液压系统控制
通过液压系统实现对机组各部件的精 确控制，确保机组的稳定运行。
参数匹配问题
不同型号和规格的发电机组需要匹配 不同的控制系统参数。解决方案包括 根据实际情况调整控制参数，以及采 用智能优化算法进行参数优化。
维护与保养的问题及解决方案
维护成本高昂
风力发电机组通常安装在偏远地区，维护成本较高。解决方案包括采用远程监 控技术，定期进行远程检查和维护，以及优化维护计划以降低成本。
风电功率预测系统(SPWF-3000)的结构性能与运行环境
由于风电本身具有波动性、间歇性，当风电在电网中占比提升到一定比例之后，会对电网的运行安全产生风险。
如何在保障电网安全定运行的条件下尽可能多接纳风电，是行业内一直在探讨的问题。
在这种情况下，风电预报应时而生。
在大环境的影响和推动下，国能日新，实施及技术人员，经过多年的工作经验与总结，自主研发了两款风电预测产品。
本文我们主要介绍了风电功率预测系统（SPWF-3000）的结构性能与运行环境。
风电功率预测系统（SPWF-3000）：北京国能日新系统控制技术有限公司开发的风电功率预测系统SPWF-3000，具备高精度数值气象预报功能、风电信号数值净化、高性能物理模型、网络化实时通信、通用风电信息数据接口等高科技模块；可以准确预报风电场未来168小时功率变化曲线。
在即使没有测风塔的情况下，采用我公司的虚拟测风塔技术，风功率系统短期预测精度超过80%，超短期预测精度超过90%。
此处的超短期预测精度指均方根误差<10%，计算方法为：RMSE=开方（求平均（|预测-实际|/装机容量）2）。
1、总体设计本系统包括硬件终端设施与我公司自主研发的风电预测软件系统。
通过采集数值气象预报数据、实时测风塔数据、实时输出功率数据、风电机组状态等数据，完成对风电场的短期风电功率预测、超短期风电功率预测工作，并向电网侧上传测风塔气象数据和风功率预测数据。
风功率预测系统组织结构图网络配置图气象服务器通过接收数值气象预报数据并进行加工处理后，经反向隔离器将其传送至风功率预测服务器，功率预测服务器通过防火墙与升压站和电场风机监控系统相连，进行实发功率的采集、存储、统计、分析工作，风电功率预测服务器根据接收的数值气象数据、实时测风塔数据、风机数据进行并行计算处理，可以得到168小时中期功率预测和未来4小时超短期功率预测曲线，通过在现场已投运情况分析，我公司72小时短期的功率预测曲线精度均在80%以上，超短期功率预测曲线精度均在90%以上，完全满足了电网公司对风场上功率预测的技术要求，也增加了整个风场风功率预测系统的安全性、稳定性和经济性。
风电场功率预测系统使用说明
第一章系统操作NRFM系统操作主要有三部分组成：人机界面、接口和数据库操作。
人机界面为客户端程序，是用来进行系统配置、功率预测展示、系统查询、报警查询等功能的主要操作界面；接口和数据库是后台运行程序，负责接收、计算和存储系统运行数据，接口和数据库的操作在初始安装配置后，会自动运行，用户不必进行操作，如需更改，可在相关操作说明或技术人员的指定下进行操作。
目前桥东风电场运行风电功率预测系统机器密码设置为：开机密码为：0818软件登录用户名和密码均为：admin1.1．人机界面1.1.1. 主界面点击桌面下的NRFM即可打开系统主界面，界面友好、简单，易于操作。
主界面上有登录、系统配置、功率预测、实时数据、系统查询、报警、退出系统等导航栏。
系统主界面如图1-1所示。
进入其它界面，可在登录后，点击相应导航按钮，若从其它界面返回主界面，则可点击界面右上角的按钮。
图1-1 系统主界面1.1.2. 登录对系统的任何操作，需在用户登录之后才可以进行操作，在主界面中点击登录按钮，即可弹出登录对话框，如图1-2所示，如登录不成功，会弹出对话框进行提示，如图1-3所示，登录成功后，可在进入的其它界面上方看到当前登录的用户名称和当前用户角色(图1-4所示)。
目前现场运行的用户名和密码均为：admin,用户也可根据自己需要，按照下节“系统配置”的说明进行添加、删除用户。
图1-2 登录框图1-3 错误提示图1-4 用户信息1.1.3. 系统配置系统配置中有用户管理、电场配置、风机配置等操作选项。
用户在运行系统前应进行相应的初始配置。
(1) 用户管理用户角色在本系统中分为管理员、操作员和普通用户。
管理员的权限最大，可进行系统的任何添加、修改、删除、查询等操作；操作员可以进行系统的查询，对自己登录密码的修改，对电场、风机信息的配置，对预测数据修改等操作，不具备其它用户的添加、修改、删除操作；普通用户仅有浏览系统信息和修改自身密码的权限。
风电场有功与无功功率控制系统的性能监测与评估
风电场有功与无功功率控制系统的性能监测与评估风电场是当今世界上最主要的可再生能源之一，它能够有效地利用风能来产生电力。
在风电场的运行中，为了保证电网的稳定运行和优化风能的利用，有功与无功功率控制系统的性能监测与评估变得非常重要。
有功功率是指风电机组输出的实际功率，它是由风能转换为机械能然后再转换为电能的过程中产生的。
有功功率的控制是为了将风电机组的输出功率控制在额定功率范围内，避免超负荷运行或功率不足。
有功功率的监测与评估主要包括以下几个方面。
首先是对有功功率的测量与监测。
为了准确地了解风电场的有功功率输出情况，需要通过各种测量设备对有功功率进行实时监测。
通常使用的监测设备包括功率计、电能表以及监控系统等。
这些设备能够实时地记录风电机组的有功功率输出，帮助运维人员及时发现异常情况并采取相应的措施。
其次是对有功功率的评估与分析。
通过对有功功率的监测数据进行评估与分析，可以对风电机组的运行状况进行判断和分析。
评估的指标包括风电机组的实际输出功率是否与预期功率一致、风电场的发电效率是否达到预期水平等。
分析的结果可以为优化风电机组的运行提供依据，提高发电效率和经济效益。
再次是对无功功率的测量与监测。
无功功率是风电机组在运行过程中产生的没有功率负荷的电能。
无功功率的控制对于提高电网稳定性和防止系统故障非常重要。
通过对无功功率进行测量与监测，可以及时发现风电机组产生的无功功率异常，并采取相应的控制措施，保证电网的稳定运行。
最后是对无功功率的评估与分析。
无功功率的评估与分析主要是为了了解风电场的无功功率控制效果。
通过对无功功率的评估，可以判断风电机组是否能够按照要求输出所需的无功功率，避免电网中出现无功功率过高或过低的情况。
分析的结果可以为优化无功功率控制策略提供依据，提高电网的稳定性和供电质量。
总结起来，风电场有功与无功功率控制系统的性能监测与评估是风电场运行中非常重要的一部分，它能够帮助我们了解风电机组的输出情况以及电网的稳定性。
新能源电力系统中的风电功率预测与优化控制
新能源电力系统中的风电功率预测与优化控制随着能源问题日益突出，新能源应用成为解决能源问题的重要方向之一。
其中，风能作为一种绿色、可再生的新能源资源，正逐渐成为世界各国关注和发展的重点。
新能源电力系统中的风电功率预测与优化控制，成为提高风电发电效率和稳定供电的关键技术之一。
首先，风电功率预测是新能源电力系统中的重要环节。
由于风速是影响风电发电量的关键因素，准确预测风速可以为风电场的运行、调度和安全提供有力支持。
风电功率预测一般分为短期预测、中期预测和长期预测。
短期预测主要指24小时以内的风电功率预测，对于日前调度和电网运行具有重要意义。
中期预测通常是指1-7天的风电功率预测，对风电调度和计划具有指导意义。
长期预测主要指7天以上的风电功率预测，对风电发展规划和电网规划具有重要作用。
风电功率预测可以通过多种手段进行，其中最常用的方法是基于统计模型和基于物理模型。
基于统计模型的方法利用历史风速数据进行预测，如时间序列分析、回归分析和人工神经网络等。
基于物理模型的方法则基于风力发电机的工作原理和风场风速分布等因素，通过数学模型进行预测。
同时，还可以将两种方法结合起来，利用各自的优势进行风电功率预测。
其次，风电功率优化控制也是新能源电力系统中的重要环节。
风电场的功率输出受到多种因素的影响，如风速、风向、发电机转速等。
针对这些影响因素，可以采用多种方法进行风电功率优化控制。
其中，最常用的方法包括总体控制策略、个体控制策略和混合控制策略。
总体控制策略是指通过对风电场整体的控制来提高发电效率和稳定性。
常用的总体控制策略包括群体控制、协同控制和协调控制等。
群体控制主要是通过控制整个风电场的发电机转速和功率输出等来实现风电场的集中调度和优化。
协同控制则是通过多个风电场之间的协同配合，提高整个电力系统的发电效率和供电质量。
协调控制则是通过对风电场内部各个部件的协调控制，提高风机的发电效率和抗干扰能力。
个体控制策略则是指对单个风力发电机进行控制，以提高其发电效率和稳定性。
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2、控制
仅控制直调18个风电场出力 不能控制甘肃调管机组
策略
策略/说明/使用/异常处理
基本策略
否 分配裕度
计算控制目标
越限？
消减功率
计算周期： 指令下发周期： 越限10%紧急指令下发周期：
2S 5min 1min
基本策略(控制目标）
1、控制目标是如何分配给风电场的？
总控制功率值
×
断面系数
-
甘肃敦煌 风电
-
风电场消 减功率
基本策略(功率越限）
7、消减功率如何分配？
某时刻第i个风电 场消减功率 第i个风电场 该时刻实发 功率
某时刻第n个风电 场消减功率
（ ）
=
第i个风电场 该时刻基准 功率 第n个风电 场该时刻实 发功率
-
第n个风电 场该时刻基 准功率
• •
如果通道越限10%，将1分钟下发一次指令。 如果通道越限未超过给定值10%，5分钟下发一次。
我该怎么使用？
策略/说明/使用/异常处理
我需要紧急控制功率
情景：由于电网需求，我需要紧急将直调风电限制 到100万，现在出力为150万。 直接将功率控制值修改为100万即可。
某风电场功率总是超出限额
情景：某风场风电功率总是超出限额。 1、单个风电场越限系统会自适应调节其他风电场， 总额并不会越限。 2、确认风电场功率控制系统运行存在问题（技术 或者管理方面），可按照规定，将其功率限制在装 机容量的10%，直至问题解决。 3、做好相关记录，方便后续对其考核。
（）
=
该时刻第i个风电 场负荷率
v
v 为调整系数，可以用以控制后来风风电场的上 升速度，现在设置为3，可根据需求设置。但数
值太大有超调问题。
基本策略(功率越限）
6、通道越限，如何控制发电功率？
风电实际 出力 通道限额 = 越限总额
Σ
风电场下一时刻 控制值 =
风电场消 减功率
=
越限总额
风电场当前时刻控制 值
风电功率控制系统
策略/说明/使用/异常处理
风电功率控制系统介绍
1、基于新一代调度技术支持系统D5000
与主系统OPEN3000隔离 基础平台仍在完善中 前置、数据库等可靠性仍在逐步加强
2、国内首套统一协调控制系统
实现了直调风电场的全接入 策略、算法仍在不断完善过程中
监视及控制对象
1、监视
协调控制系统主要监视直调18个风电场实时有功出力、 甘肃直调瓜州上网出力、甘肃直调玉门上网出力、酒泉 总风电出力
基本策略(策略的缺陷和需完善的地方）
1、由于控制系统本身的特性，考虑了鲁棒性（稳 定性），则系统平衡和稳定的过程就需要一定的时 间。
2、由于策略较为灵活，存在实际发电功率略微越 过限值的情况。 3、由于策略较为复杂，指令值的当前取值直观性 较差，指令值总加有可能大于总的限额，不能简单 根据指令值判断功率分配是否公平，需要进行简单 的分析。
=
Σ
直调风电 场功率
可根据实际运行需要，修改总控制功率值和断面系数
基本策略(基准功率的分配）
2、基准功率（也就是分配功率）是如何分配的？
第i个风 电场出力 第i个风 电场装机 第n个风 电场出力 第n个风 电场装机
第i个风电场分 配因子
=
第n个风电场分 配因子
分配因子每周由调度、新能源等专业处室根据直调 风电场评价得分等因素给出。
基本策略(充分利用策略）
3、通道有裕度时，如何充分利用？
通道限额 风电实际 出力 = 可用裕度
Σ
风电场下一时刻 控制值 =
风电场修 正功率
=
可用裕度
风电场修 正功率
+
风电场当前时刻控制 值
基本策略(充分利用策略）
4、哪些风电场参与通道裕度的二次分配？
当前时刻风电场指 令值 当前时刻风电场实 际发电功率
风电场装机容量
<
判断门槛
• •ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ•
如果实发功率在控制值附近，则说明该风电场可能仍有 发电能力，则参与二次分配。 判断门槛与风电场控制精度有关，现在设置为4% 固定限制的风电场不参与二次分配。
基本策略(充分利用策略）
5、修正功率的比例？
某时刻第i个风电 场修正功率 该时刻第n个风电 场负荷率
某时刻第n个风电 场修正功率
基本策略(固定策略）
8、固定限制如何设置？
1、固定限值的风电场不参与通道的二次分配与消 减，总是使用固定额度作为控制值。 2、固定限制值可设置为一个介于0到装机容量的值。 3、将固定限制值设置为0，即可让风电场参与自动 分配。 4、如需将风电场限值为0出力，请将限制值设置为 一个很小的数值，如0.1。 5、对风电场进行限值，请做好相关记录。
基本策略(策略的缺陷和需完善的地方）
4、在时间较短的阵风（30-45分钟）过程中，后 来风风电场有一定劣势。 5、AGC系统实现与SCADA系统有一定差异，电 量积分等数据尚未存入数据库，部分UI界面只能使 用不太友好和直接的方式。
6、在程序更新和重启过程中，有较大幅度的波动。
7、系统仍在完善过程中，请大家及时反馈问题， 提出宝贵意见和建议。