大规模风电场有功功率控制策略 李新全
风电场有功功率控制系统研究与应用
风电场有功功率控制系统研究与应用风电场有功功率控制系统是指通过对风机的输出功率进行控制，使其在一定时间内维持在预定值范围内。
目前，风电场有功功率控制系统的研究与应用已成为风电领域的热点之一。
针对风电场的较大波动性特点，研究如何对风机输出功率进行稳定控制。
传统的风电场控制方法是通过对风机的叶片角度进行调节来控制输出功率，但这种方法对风机的响应速度较慢，不适用于大规模风电场。
研究人员提出了基于模型预测控制和模糊控制等新的控制方法，能够更快地控制风机的输出功率。
研究如何将风电场有功功率控制系统与电网的运行进行协调。
风电场的输出功率对电网的稳定性、电压质量等方面有较大影响。
研究人员开发了一系列控制策略，如基于功率预测的控制和无功功率控制等，以确保风电场的输出功率与电网的运行需要保持一致。
研究人员还关注风电场有功功率控制系统的可靠性和经济性。
可靠性方面，风电场有功功率控制系统需要能够在各种故障和异常情况下保持正常运行，因此需要开发相应的故障检测和故障恢复技术。
经济性方面，研究人员借鉴了电力市场的机制，提出了一系列运行和调度策略，以减少风电场的运营成本。
风电场有功功率控制系统的应用也成为风电场建设的一个重要环节。
目前，许多风电场已经开始采用有功功率控制系统来管理和优化风机的输出功率。
这些有功功率控制系统不仅能够提高风电场的稳定性和可靠性，还能够提高风电场的发电效率和经济性。
风电场有功功率控制系统的研究与应用具有重要意义。
通过对风机输出功率的控制，可以提高风电场的稳定性和可靠性，促进风电产业的发展。
未来，随着风电场规模的不断扩大和风电技术的不断更新，风电场有功功率控制系统的研究与应用将面临新的挑战和机遇。
计及机组运行工况的风电场有功功率控制策略
ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｂｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｒ ｕ ｎ ｎｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｏ ｐ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗｉ ｎ ｄ ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎｅ ，ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｅ ｈｅ ｔ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｗｉ ｎｄ
研 究 与 开 发
计 及机 组 运行 工 况 的风 电场 有功 功率 控 制 策 略
刘 双 张建周 柏 嵩
（ 南瑞 集 团国 电南瑞 南京 控制 系统 有 限公 司，南京 ２ １ ０ ０ ６ １ ）
摘 要 为 了减 小 大规模 风 电场 并 网对 电 网稳定 运行 带来 的不利 影 响 ，风 电场发 电功 率 能按要 求进 行调 节 已经 成为 强制 性 要求 。 目前在 风 电场有 功功 率控 制过程 中，往往 忽视 了风 电机组 的具 体 工 况 ，从而 导致机 组 的频 繁起／ 停 。针 对 以上 情况 ，提 出 了一种 计及机 组运行 工况 的风 电场 有功 功 率控 制策 略 。该策 略 首先根 据机 组预 测发 电能力及机 组运行 工况 分别 生成有 功增／ 减裕 度 队列和 开／ 停 机 队 列 ，然后利 用有 功功 率分 配 算法将 功率分 配 给风 电场 中的风 电机 组 。实 际风 电场 的试 验
ｍｉ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖｅ ｒ ｓ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｓ ｔ ａ ｂｌ ｅ ｏ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ ｇ ｒ ｉ ｄ． Ｆｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｔ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈｉ ｎ ｇ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｒ ｕ ｎｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎｄ ｓ ｔ ｏ ｐ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｏｃ ｃ ｕ ｒ ｓ ｄ ｕｅ ｔ ｏ ｉ ｇ ｎｏ ｒ ｉ ｎｇ ｏ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｃ ｏ ｎ ｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｖｅ ｐｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ ． Ａｎ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ
大规模风电场有功功率控制策略
大规模风电场有功功率控制策略摘要：风能的随机性和间歇性决定了风电场有功功率输出的不稳定性，随着风电规模的不断扩大，风电穿透率的逐渐增加，大容量风电接入给电力系统调度和安全稳定运行带来了很多新的挑战。
为了应对大容量风电接入的相关影响，欧盟国家的电网运行管理机构根据各自国家的风电设备技术水平、风电装机容量和电网的强壮程度等因素，制定了各自的风电场接入电网的管理规程，这些规程中都明确要求风电场应具备有功调节能力，并对有功调节变化率做出了明确的规定。
国际上趋于通过技术进步和制定强制性标准，使风电达到或接近常规电源性能。
关键词：大规模风电场；有功功率；控制策略1风电场有功功率控制为了给风功率预测系统提供校核数据，风电场设定一些风机不进行功率调节，处于采用最大功率捕获风能的运行模式，称为标杆风机。
标杆风机编号、每台风电机组的最小运行有功功率、有功功率调节响应时间等参数通过定值设定。
将属于一套EMS 管理的相同类型的一组风机称为一个机群，EMS 系统具有AGC 模块，能够实现对其管理的风电机组进行有功功率调节。
不配置EMS 系统的情况下，风电场有功功率控制子站（下面简称子站）通过风机 SCADA 与风机建立信息交互链路，SCADA 系统不具备功率分配功能，其接收子站的风电机组有功功率控制、启机和指令，然后转发给对应的风电机组。
根据风功率预测系统提供的超短期预测结果计算可调风电机组的最大有功功率。
总有功指令先在机群间按照设定的原则进行分配，再由 EMS 或子站直接在风电机组间进行有功功率分配。
风电场有功功率控制。
2有功功率分配策略以风电场上网有功功率P为控制目标，实时计算风电场内部功率损耗P loss，对总有功指令P cmd 进行变化量限制，得到全场风电机组的总有功功率目标值P target，按照设定的原则在机群间进行有功功率分配，形成机群的功率指令Picmd （i=1，2，…，n），然后在风电机组间进行有功功率分配，形成风电机组的功率指令Pi，jcmd（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m）。
风电场有功与无功功率控制系统的维护成本控制与降低策略
风电场有功与无功功率控制系统的维护成本控制与降低策略随着全球能源需求的增长以及对可再生能源的关注度提高，风能作为一种重要的可再生能源形式得到了广泛应用和推广。
在风能发电系统中，风电场的有功与无功功率控制系统起着至关重要的作用，它可以保证风电场的稳定运行和优化发电效率。
然而，维护这些功率控制系统所需的成本却是一项重要的考量因素，如何控制和降低这些成本成为了当前风电场运营管理的关键问题。
首先，我们需要了解风电场有功与无功功率控制系统的基本原理。
有功功率是指实际用于发电的功率，它由风机产生并输送到电网供应给用户，是风电场的主要输出功率。
而无功功率是指不能直接转化为有用电能的功率，它包括无功感性功率和无功容性功率。
无功功率是为了保持电网的稳定运行而需要的，它对电网频率和电压的调节起到重要作用。
因此，在风电场运行过程中，有功功率和无功功率之间的平衡与控制至关重要。
在维护风电场有功与无功功率控制系统的成本控制方面，有几个关键的策略可以采用来降低操作和维护成本。
首先，定期进行设备巡检和维护是必要的。
风电场的控制系统包括各种传感器、开关设备和通信设备等，定期检查和维护这些设备可以提前发现潜在问题并预防意外故障的发生。
同时，对设备进行有效的维护和管理可以延长其使用寿命，减少更换设备的成本。
其次，建立完善的数据监测和分析系统也是降低维护成本的重要策略。
通过对风电场运行数据进行实时监测和分析，可以快速发现设备故障或异常，及时采取措施防止故障扩大化。
同时，通过对数据的统计和分析，可以获取设备的运行状况和健康状况，有针对性地进行维护和修复，避免不必要的操作和维护工作。
这样不仅可以降低运维成本，还可以提高风电场的发电效率和可靠性。
第三，利用先进的远程监控技术可以有效降低维护成本。
风电场通常位于偏远地区或海上等环境复杂的地方，传统的现场操作和维护不仅费时费力，还存在一定的安全隐患。
利用远程监控技术，可以实现对风电场运行状态、设备运行参数等实时监测和管理，避免人员频繁出差，减少人力和物力资源的浪费。
大规模风电场集中有功控制策略研究
ＧＵＯ Ｈｏ ｎ ｇ － ｍｅ ｉ ， Ｌ Ｉ Ｘｕ ， ＹＡＮＧ Ｃ ｈ ａ ｏ ， Ｆ Ｕ Ｙｕ ａ ｎ ， ＤＵ Ｈｏ ｎ ｇ － ｔ ａ ｏ
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ Ｄ ｉ ａ ｎ ｌ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ １ ３ ２ ０ １ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｗ ｉ ｎ ｄ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ａ ｔ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ， ａ ｎ ｄ ｐ ｕ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｗ ａ ｒ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｏ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗｉ ｎ ｄ ｆ ａ ｍ ． Ｔ ｒ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｗｉ ｎ ｄ ｆ ａ ｒ ｍ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ｏ ｆ
风电场有功与无功功率控制系统的升级与改造
风电场有功与无功功率控制系统的升级与改造随着可再生能源的快速发展，风电场作为其中的一个重要组成部分，正在迅速增长。
然而，随着风电场规模的扩大和智能化程度的提高，有功与无功功率控制系统的升级与改造成为必要的课题。
本文将探讨风电场有功与无功功率控制系统的现状、存在的问题，以及升级与改造的解决方案。
首先，我们需要了解风电场有功与无功功率控制系统的基本原理。
风电场发电过程中，有功功率是指转化为电能的功率，无功功率是指无法直接转化为电能的功率。
有功功率主要用于供电系统，无功功率则用于维持电压稳定。
目前风电场的有功与无功功率控制系统主要采用电容器补偿和静态无功发生器的方式来实现。
然而，目前存在的问题是，传统的有功与无功功率控制系统存在以下几个方面的不足：一是存在功率调节的精度低、稳定性差的问题；二是对无功功率的补偿效果不佳，无法满足电网的无功需求；三是存在的控制方式不够灵活，无法适应不同运行模式的需求；四是传统系统的通信方式单一，无法满足大规模智能化的要求。
为了解决这些问题，我们需要对风电场有功与无功功率控制系统进行升级与改造。
首先，我们可以引入先进的功率控制算法，提高系统的控制精度和稳定性。
例如，采用基于模型预测控制的方法，结合风速和功率曲线等参数，实现对有功与无功功率的预测控制，进一步提高系统的运行效率和稳定性。
其次，我们可以采用新型的无功补偿装置，如静态同步补偿器（STATCOM）等。
相比传统的电容器补偿方式，STATCOM可以实现更精确的无功补偿，提高电网的无功支撑能力。
同时，由于STATCOM具备无电容器、零压力、快速响应等特点，可以快速调节电压，提高电网的稳定性和可靠性。
此外，我们可以引入智能控制系统，实现对风电场有功与无功功率进行精确调节和管理。
智能控制系统可以通过集成传感器、数据采集和通信技术，实现对风电场运行状态、负载需求等参数的实时监测和控制。
通过智能化的调度和优化算法，将风电场的有功与无功功率进行动态调节，进一步提高系统的运行效率和稳定性。
风电场有功与无功功率控制系统的电力市场运营策略
风电场有功与无功功率控制系统的电力市场运营策略电力市场的运营策略对于风电场有功与无功功率控制系统的有效运行至关重要。
随着可再生能源的广泛应用，风电场作为一种高效清洁的能源发电方式受到了广泛关注。
然而，由于风电场的天气依赖性和波动性，其电力输出的不稳定性对电力市场构成了一定的挑战。
因此，风电场有功与无功功率控制系统的电力市场运营策略是确保风电场稳定运行并实现经济高效的关键。
首先，针对风电场的有功功率控制，在电力市场运营中，可以采用灵活的出力控制策略。
这一策略可根据市场需求和风速预测，动态调整风电场的出力大小。
通过与其他能源发电系统的协同配合，风电场可以在低风速时补充其他电力源的供应，而在高风速时则可以提供更多的电力输出。
这种灵活的出力控制策略有助于确保风电场的稳定运行，并确保其对电力市场的稳定供应。
其次，对于风电场的无功功率控制，电力市场运营策略应考虑无功功率的监控和调节。
无功功率的控制对于维持电力系统的电压稳定和无故障运行至关重要。
风电场的无功功率控制可以通过采用无功功率补偿设备和调节器进行实现。
这些设备可以监测风电场的无功功率需求，并根据系统要求进行调节，以确保电力系统的电压稳定。
此外，无功功率控制还可以通过与电网运营商进行协调，灵活调整风电场的无功功率输出，以提高电力系统的稳定性和安全性。
另外，风电场有功与无功功率控制系统的电力市场运营策略还可以采用与其他发电系统的联动协作。
在电力市场的运营中，风电场可以与传统的火电厂或水电厂进行协同发电。
通过建立协作机制和合理分配发电任务，可以充分利用各种发电资源，提高电力系统的运行灵活性和容错能力。
这种联动协作策略可以使电力市场更加稳定，同时也提高了风电场的运行效率和经济性。
此外，电力市场运营策略还应考虑风电场的长期规划和管理。
风电场的建设和运营是一个长期的过程，需要面对各种挑战和风险。
因此，电力市场运营策略应包括对风电场的长期规划和管理措施。
这些措施可以包括对风电场的设备维护和升级、风电场容量的扩展和优化、技术创新和研发等方面的考虑。
大规模风电场有功功率控制策略
大规模风电场有功功率控制策略摘要】：大型风电场一般为分阶段建成，有多种类型的风电机组，它们的有功功率控制特性各不相同，输出功率也不同。
由于风机场在不同时期的风力不同，发电机有功功率难以控制。
针对这种情况，实现风机最小调节频率、最大风能利用率和有功功率指令的快速响应是风力发电场的重要工作内容。
本文提出了大型风力发电场发电机组之间的有功功率分配策略，实现了风电场有功功率的快速稳定调节，降低了风电机组的调节频率。
【关键词】：风电场；有功功率控制；功率分配；风电机群；风电机组1引言随着风电规模的不断扩大，风电装机率的提高，风电大容量的集成，同时风的随机性和间歇性决定了风电输出的不稳定，这给电力系统的调度和安全稳定运行带来了许多新的挑战。
为了提高对大容量风电运行的管理水平，欧盟国家的电网运行管理部门根据各自国家的风电设备技术水平，风电装机容量和电网强度等因素，制定了各自的风电并网管理程序，要求风力发电场具备调整风电有功功率的能力，并明确了调整有功功率变化率。
国际上往往是通过技术进步和制定强制性标准，使风电达到或接近常规动力性能。
2009年2月，中国电网公司发行的<<风电场并网技术规定（修订版）》指出：“风电场应根据有功功率调度指挥能力，调整控制输出的有功功率。
为了控制风电场有功功率，需配置有功功率控制系统，收发部门进行有功功率的自动远程控制信号的传输，因此，如何实现“风电的有效控制，电网自动发电控制（AGC）是管理电网调度、风电场都十分关注的问题。
目前，风电场的有功功率控制，国内外专家学者从不同角度开展了大量的研究工作。
本文对风力发电机组平均有功功率分配策略，重点分析了双馈风力发电机组有功功率控制的特点，提出了基于风力发电机组的最大功率输出功率分配算法。
在提高双馈风力发电机组额定功率极限、有功功率和无功功率分配的基础上，提出了一种风电指令校正方案，以消除跟踪误差。
针对风力发电机组频繁启停风速大功率场下，提出了一种基于信息分类的有功单元实时风速控制策略。
大规模风电场有功功率控制策略
大规模风电场有功功率控制策略摘要：近年来，随着风电的快速发展和我国独特的大型新能源发电基地集中的电网发展模式，带来了严重的挑战，电力平衡和电网的安全和经济运行，主动输出功率风场的协调控制，提高清洁能源的利用是主要的研究课题风力发电技术。
关键词：大规模风电场；有功功率；控制策略1研究现状及问题目前，国内外对风力发电机组有功功率优化控制的研究进行了探讨。
根据风力发电的猜测数据，提出了小风电场机组调度和有功功率、无功功率分布的求解方法。
提出了一种基于拉盖尔函数的非线性猜测控制方案，利用聚类控制器对风电场中的所有风电场进行均匀调节，优化风电场的总产量。
提出基于有功功率的实时速度信息分类控制策略，该方法基于风力发电机组运行工况的动态分类和风速实时信息，并根据风力发电机组最大发电容量和工况建立有功功率分配模型。
但文献中对风场有功优化控制的研究很少用于投机的功率概念，没有考虑风电场损失和风速的影响，不同规模风电场输出功率等因素对机组的影响，无法完成风电场的高效运行。
根据已有的研究成果和存在的问题，本文以风电场产量优化和风电场内部损失为主要政策。
建立了考虑上述多种原则的风电场功率优化模型，并对风电场有功功率优化问题进行了探讨。
2有功功率分配策略2.1风电机组数据处理及核算根据通信、运行以及风机是否可调和不可调的特点，正常运行、无故障运行、无基准风机的风轮机为可调风机，其他机组为不可调风机。
考虑到未来风力发电机组的发电能力，可以降低风机的调节频率，增加风轮机的使用寿命。
根据实时风数据和超短期猜测资料，计算了可调风机在下一段时间内的最大有功功率。
（1）式中，Pi,jfmax为机群i的j飓风电机组在未来一段时间内的最大有功功率，T1为上一个猜测数据的时间与当时时间的差值，T2为超短期猜测数据的时间距离，Pi,jfmax为机群i的第j飓风电机组在当时气候条件下的最大有功功率，Pi,jfmax为机群i的第j飓风电机组鄙人一时间的最大有功功率猜测值。
风电场有功与无功功率控制系统的运维升级与改进
风电场有功与无功功率控制系统的运维升级与改进近年来，风电场作为一种清洁能源的代表，已经得到了广泛的应用和发展。
然而，随着风电场规模的不断扩大和技术的不断进步，其运维升级与改进也愈加重要。
其中，有功与无功功率控制系统的运维升级和改进是风电场运营中的一个关键环节。
有功功率是指风机输出的有效功率，无功功率是指容纳在电网中但无法转化为有用功的功率。
为了保证电网的稳定运行，风电场需要合理地控制有功与无功功率的输出。
目前，市场上存在的一些问题主要集中在以下几个方面：功率控制精度不高、响应速度较慢、对电网负荷的影响较大等。
首先，针对功率控制精度不高的问题，我们可以采用精密的测量设备和先进的控制算法来提高控制系统的精度。
例如，可以采用更高精度的传感器来准确测量风机的输出功率。
同时，可以引入先进的模型预测控制算法，通过对风速和功率曲线的预测，实现对有功与无功功率的精确控制。
这样不仅可以提高风电场的经济效益，还可以减少对电网的影响。
其次，针对响应速度较慢的问题，我们可以采用快速响应的控制策略来改进系统的性能。
例如，可以引入前馈控制和模糊控制等技术，以提高系统的响应速度。
前馈控制可以根据风速和功率的变化趋势，提前预测控制指令，从而使系统能够更快地响应风机输出功率的变化。
模糊控制可以根据风机当前的输出功率和电网的负载情况，动态调整控制策略，以实现更精确的控制。
这样可以有效降低风电场的调节时间，提高运行效率。
另外，针对对电网负荷影响较大的问题，我们可以采取一系列措施来减少风电场对电网的不稳定性。
首先，可以引入无功补偿装置，通过对风电场输出的无功功率进行补偿，保持电网的无功功率平衡。
其次，可以通过合理调整风电场的发电功率，根据电网的负荷需求来动态调整风机的输出功率。
此外，还可以通过与电网的互动进行功率控制，根据电网的实时状态和需求，合理调整风电场的运行模式。
此外，在风电场有功与无功功率控制系统的运维升级与改进中，还应加强故障诊断和维护工作。
风电场有功与无功功率控制系统的可持续发展与环境保护
风电场有功与无功功率控制系统的可持续发展与环境保护近年来，随着能源危机日益严峻以及环境保护意识的增强，风电场作为一种可再生能源发电方式受到了越来越多的关注。
风电场的可持续发展与环境保护是该领域研究的重点之一。
在风电场中，功率控制系统对于发电效率以及环境保护起着至关重要的作用。
本文将就风电场的有功与无功功率控制系统的可持续发展与环境保护进行探讨。
首先，有功功率控制是风电场中的关键技术之一。
有功功率即由风机转化为电能输出到电网的有效功率，其大小直接影响到风电场的发电能力。
可持续发展要求风电场将有功功率的输出最大化，从而提高发电效率。
有功功率控制系统通过对风机的切入、切出控制以及叶片角度的调整，实现风电机组的最佳运行状态。
这样不仅可以增加风电机组的产能，还可以降低整个风电场的装机成本，提高经济效益。
其次，无功功率控制也是风电场中一个重要的环境保护方面的考虑因素。
无功功率是风电场中容易产生的一种电能损耗，其存在会导致电网的不稳定，甚至造成电压波动。
为了提高风电场的稳定性以及减少无功功率对电网的影响，可持续发展要求风电场具备无功功率调节的能力。
无功功率控制系统通过对风电机组的电压和电流进行调整，使其在正常运行的同时能够主动控制无功功率的产生和吸收，从而减少对电网的负面影响。
此外，风电场的可持续发展还需要充分考虑对环境的保护。
风电场的建设和运营都会对周边环境产生一定的影响，如风能利用过程中的噪音、飞禽撞击以及对生态环境的影响。
为了减小对环境的不良影响，风电场可采取一系列环境保护措施。
例如，在风电场的选址过程中，要尽量避免对野生动物的生存环境产生冲击；在建设和运营过程中，可合理规划风机位置以及减小噪音污染。
此外，对于飞禽撞击问题，可采取适当的手段，如采用鸟类保护装置等。
另外，随着科技的不断进步，风电场的功率控制系统也在不断升级发展。
目前，智能化的功率控制系统已经开始应用于风电场中。
智能化的功率控制系统通过感知风场气象条件、监测风机运行状态以及实时预测风能等手段，使风电场的功率控制更加智能、精准。
计及机组运行工况的风电场有功功率控制策略
计及机组运行工况的风电场有功功率控制策略刘双;张建周;柏嵩【摘要】为了减小大规模风电场并网对电网稳定运行带来的不利影响,风电场发电功率能按要求进行调节已经成为强制性要求.目前在风电场有功功率控制过程中,往往忽视了风电机组的具体工况,从而导致机组的频繁起/停.针对以上情况,提出了一种计及机组运行工况的风电场有功功率控制策略.该策略首先根据机组预测发电能力及机组运行工况分别生成有功增/减裕度队列和开/停机队列,然后利用有功功率分配算法将功率分配给风电场中的风电机组.实际风电场的试验结果表明,采用所提出的控制策略不仅可以实现风电场有功功率的快速、精确控制,而且能够避免风电机组频繁起/停,降低风电机组的故障率,提高风电机组运行的稳定性和安全性,延长风电机组的使用寿命.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2013(000)010【总页数】4页(P15-18)【关键词】风力发电;风电场;有功功率控制;运行工况;控制策略【作者】刘双;张建周;柏嵩【作者单位】南瑞集团国电南瑞南京控制系统有限公司,南京 210061;南瑞集团国电南瑞南京控制系统有限公司,南京 210061;南瑞集团国电南瑞南京控制系统有限公司,南京 210061【正文语种】中文风力发电作为技术最成熟、最具规模化开发和商业化发展的新能源发电方式之一，在中国风资源丰富地区得到了快速发展。
由于风电输出功率的随机性与波动性，大规模风电并网将会对电网的稳定运行带来越来越大的不利影响[1-2]，因此，风电场发电功率能按要求进行调节已经成为强制性要求。
目前，国内外学者对风电有功功率控制进行了一定的研究工作。
文献[3]提出基于分层结构风电场有功功率控制方法，使风电场有功功率输出满足电网调度要求；文献[4]提出有功无功协调比例分配的风电场功率分配方法，合理利用各台机组的有功无功容量，减少视在功率饱和；文献[5-6]提出按风电机组容量比例分配的风电场有功功率分配策略以降低有功功率的分配误差。
大规模风电入网的有功功率
Fig. 2 The probability distribution of variation rate of
wind power in ten minutes
60
40
概率/ %
Fig. 3
20
0 <1
5 10 20 30 >30 基准变化率/%
图 3 1 h 内风电功率变化率概率分布
=
1 (2π)n / 2
B 1/2
exp[− 1 (x − a)B−1(x − a)T ] 2
式中 B 为正定的协方差阵。 功率的任意时间段的相对变动率为
λn = (PB / PR ) ×100% = [(P(t+s) − P(t) ) / PR ] ×100% 如果 λn ∈[m1, m2 ] ， N(sn) = 1 ，否则 N(sn) = 0 。此时 比率为
图1
12345678 基准变化率/%
5 min 内风电功率变化率概率分布
Fig. 1 The probability distribution of variation rate of
wind power in five minutes
80
概率/ %
60
40
20 0
图2
123456789 基准变化率/%
，
F (0) < 1
可知，
n
0 < μ ≤ ∞ 。设 S0 = 0 ， Sn = ∑Ti ，则计数过程更新 i =1
为 N (t) = sup{n, Sn ≤ t} ， 其中t ≥ 0 。 以上是分析风电功率波动特性、功率密度特性
和符合率分布特性使用的数学方法，这种方法可将 风的变化设为不同时段的一个动态随机过程。当然， 风的变化过程是气候变动、地形结构和日照的反映， 采用此方法可从一个侧面揭示风电波动的规律。
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大规模风电场有功功率控制策略李新全
发表时间：2017-11-29T11:17:11.783Z 来源：《电力设备》2017年第21期作者：李新全1 樊雅文2 刘坤3 [导读] 摘要：风能的随机性和间歇性决定了风电场有功功率输出的不稳定性，随着风电规模的不断扩大，风电穿透率的逐渐增加，大容量风电接入给电力系统调度和安全稳定运行带来了很多新的挑战。
本文主要针对大规模风电场有功功率控制策略进行简要分析。
（1华电新疆发电有限公司新能源分公司新疆乌鲁木齐 830000； 2国网哈密供电公司新疆哈密 839000；3国网哈密供电公司新疆哈密 839000）摘要：风能的随机性和间歇性决定了风电场有功功率输出的不稳定性，随着风电规模的不断扩大，风电穿透率的逐渐增加，大容量风电接入给电力系统调度和安全稳定运行带来了很多新的挑战。
本文主要针对大规模风电场有功功率控制策略进行简要分析。
关键词：大规模；风电场；有功功率；控制策略 1概述
目前，在风电场有功功率控制方面，国内外专家学者从不同的角度展开了许多研究工作。
在风力发电机组间平均分配有功功率的分配策略。
DFIG风电场的有功控制特性，基于DFIG可获得最大功率，提出一种风电场有功比例分配算法。
针对高风速条件下风力发电机组频繁启停问题，提出一种基于机组实时风速信息分类的有功功率控制策略。
以双馈机组的功率特性分析为基础，依据机组出力特性与运行状态信息将机组划分为临界出力型、降功率出力型、低风速区型和高风速区型4类，在该基础上设计有功无功分配算法。
综合考虑风电场内机组的预测信息、运行状态与控制特性，基于优先顺序法提出了一种应用于变速恒频风电场的限出力有功控制策略。
以上研究只针对同一类型机组的风电场，对于混合多种风电机组类型的风电场，这些分配策略不适用，讨论风电集群的协调控制以满足电网对风电场有功综合需求的文献还较少。
大规模风电场往往拥有多个风机厂商提供的风机，并且一些厂商提供针对其风电机组进行功率调节的能量管理系统(EMS)，另一些厂商则开放风电机组的控制权。
因此，在设计风电场有功功率分配方法时必须考虑风电场内不同厂商、不同型号的风电机组具有不同的动态响应特性、出力差异等复杂情况。
本文提出基于实时测风数据和超短期风功率预测数据计算风电机组的最大有功功率，充分考虑电网对风电场有功功率变化的要求，先在风电机群间进行有功功率分配，然后对风电机组进行有功功率分配和启停机控制的有功功率控制策略，实现最大风能利用，以最小的调节频度快速响应控制目标。
2风电场有功功率控制
为了给风功率预测系统提供校核数据，风电场设定一些风机不进行功率调节，处于采用最大功率捕获风能的运行模式，称为标杆风机。
标杆风机编号、每台风电机组的最小运行有功功率、有功功率调节响应时间等参数通过定值设定。
将属于一套EMS管理的相同类型的一组风机称为一个机群，EMS系统具有AGC模块，能够实现对其管理的风电机组进行有功功率调节。
不配置EMS系统的情况下，风电场有功功率控制子站（下面简称子站）通过风机SCADA与风机建立信息交互链路，SCADA系统不具备功率分配功能，其接收子站的风电机组有功功率控制、启机和指令，然后转发给对应的风电机组。
根据风功率预测系统提供的超短期预测结果计算可调风电机组的最大有功功率。
总有功指令先在机群间按照设定的原则进行分配，再由EMS或子站直接在风电机组间进行有功功率分配。
风电场有功功率控制，如图1所示。
根据风电机组的运行信息计算出各机群可调风电机组的实发有功功率的总和Piall，然后计算出所有机群的实发有功功率的总和Pall。
Pall跟上网有功功率P的差值是风电场内部的有功功率损耗Ploss，通信中断的风电机组的实发有功功率计算到风电场内部的有功功率损耗Ploss中。
风电机组的实发有功功率小于一定值时，机组的安全性、运行经济性会较差，该值称为风电机组的最小运行有功功率。
分配给风电机组的有功功率低于该值时应直接停机。
机群i的第j台风电机组的最小运行有功功率记为Pi，jmin，每个可调的风电机组的最小运行有功功率的总和Pimin为机群的最小运行有功功率。
3.2风电机群间有功分配策略
根据不同地区风电场用户使用需求差异，应用中会采用不同的分配模式可供用户选择，通常根据具体风电场机组运行状态以及机群运行整体成本差异进行模式确定，以符合用户生产运行需要。
3.2.1不同优先级模式
在有些风电场，由于各机群上网电价或运行成本不同，风电场会人工指定每个风电机群的升、降功率顺序或升、降功率比例。
按顺序分配，升功率时按照设定的升功率优先级顺序，依次将风电机群的有功功率升至最大有功功率Pimax，直至风电场有功功率进入门槛。
降功率时，如果总有功指令小于风电场的最小运行有功功率，子站按照设定的降功率优先级顺序，依次将风电机群的有功指令设置为0直至风电场有功功率进入门槛；如果总有功指令不小于风电场的最小运行有功功率，子站按照设定的降功率优先级顺序，依次将风电机群的有功功率降至最小运行有功功率直至风电场有功功率进入门槛。
按比例分配，各机群的分配比例的总和为100%。
4结束语
综上所述，大规模风电场风电机群及风电机组间有功功率分配策略。
该策略能够保证风电场有功功率变化满足电网规定的1min和10min有功功率变化限制值；基于实时测风数据和超短期预测数据计算风电机组在未来一段时间内的最大有功功率，以实现最大风能利用并提高控制精度。
参考文献：
[1]梅华威，米增强，李聪，吴广磊.采用机组风速信息动态分类的风电场有功控制策略[J].中国电机工程学报.2015(34)
[2]侯喆瑞，张鑫，张嵩.风力发电的发展现状与关键技术研究综述[J].智能电网.2016(02)[3]赵瑜，周玮，于芃，孙辉.风电有功波动功率调节控制研究[J].中国电机工程学报.2016(13)。