MODBUS通信协议在风力发电系统中的应用

文中主要讨论了MODBUS通信协议在风力发电电网参数采集系统中的应用,重点介绍了PLC程序和电量采集模块的应用和通信。

老旧风电场优化升级与退役处置

风能作为新能源体系的重要组成部分,具有易获得、成本低等特点。中国从20世纪90年代开始在国内部分场址开展风力发电的相关研究与工程应用工作,随着相关产业的不断发展,21世纪初部分300~850k W陆上风电机组陆续投运。风电机组的设计寿命通常为20a,早期投运的兆瓦级以下机组已超过20a的设计寿命,经历持久运行,机组设备的可靠性不同程度地下降,部分风电场已进入“老龄化”阶段。在保增量、促发展的新形势下,如何解决风电存量资产的优化升级与退役处置难题,已经成为当前行业面临的突出问题。通过梳理老旧风电场面临的一些典型问题,结合行业现状及发展趋势,提出了切实可行的措施,为老旧风电场提质增效、等容替代及增容扩产、安全可靠运行及退役管理提供了思路。

针对电网不平衡与谐波干扰的风电机组锁相环改进设计

针对风电机组所用传统锁相环在电网电压不平衡、直流偏移、高次谐波干扰及频率闪变等工况下无法快速准确锁定电网电压频率相位的问题,设计了一种改进的锁相环。首先建立实际电网电压数学模型,推导说明谐波分量与直流偏移对传统锁相环产生的不良影响。其次通过增加一阶低通滤波环节改进二阶广义积分器,在获取电压正序分量的同时增强锁相环对直流偏移量的抑制能力。结合滑动平均滤波器滤除高次谐波分量,并引人频率反馈,对滑动平均滤波器采样窗口时间进行实时矫正,以提升电压频率变化时锁相环谐波消除性能。最后,通过仿真验证所提改进锁相环在不同电压故障工况下的有效性。

新能源功率预测系统发展趋势分析

本文主要从新能源集团化功率预测实际业务经验出发,结合国内外研究现状,分析总结功率预测系统层面的发展趋势,建立标准化的功率预测系统,树立行业标杆,引领企业发展。帮助企业智能分析、监控功率预测软硬件运行情况,减轻系统日常运维人员的压力,保障系统安全稳定高效运行;提供精准的电量预测及天气预测,帮助电站制定检修计划,进行电量交易,提高电站运行的经济效益,助力调度对风电进行有效调度和科学管理,提高电网对新能源的消纳能力。

基于物联网技术的集团化气象信息加密传输系统

气象数据作为数字资产,它的安全是国家和归属公司资产安全的重要组成部分。气象数据作为信息安全和资源安全的重要构成元素,它的采集和传输对安全的要求将越来越高。目前光伏和风电气象数据的传输也存在被窃取的风险,不管是对相关公司还是国家都会造成不可挽回的损失。本文论述的集团化气象信息加密传输系统则可有效规避这种风险。

风力发电场信息化系统建设方案研究

随着我国风电产业的不断扩大,风电场点多面广的特点逐渐凸显,这对风电企业的运营模式和管理水平提出了巨大的挑战。为提高风电场运行管理效率,促进风电场的技术进步,提高风电场的经济效益,需利用现代信息技术实现对所有风电场的统一管控。本文针对如何构建风力发电场信息化系统这一问题,从建设需求、建设原则以及建设方案等方面提出了一些思路。

某型风力发电机组变桨轴承失效分析

本篇论文以现场实际的故障变桨轴承为研究对象,利用宏观检验、微观断口分析、金相检验、化学成分检验、力学性能检测、显微硬度及硬化层深度测试、低倍酸蚀检验等理化检验方法,最终判断出变桨轴承的失效形式为黏着磨损和接触疲劳断裂。

双馈机组发电机轴承电腐蚀故障的振动分析方法

发电机是风电机组的重要部件,其运行的稳定性和可靠性直接影响到机组的运行效率。发电机各类故障中,轴承故障占比高达50%以上。轴承电腐蚀是发电机轴承故障的主要表现形式之一,该类故障在早期时难以发现,待发现时,故障往往已经比较严重。振动分析是设备故障检测的一种有效手段,在各行各业有着广泛应用。我国西部某风电场机组发电机轴承故障频发,针对这种状况,该风场采集了各机组部件的振动状态数据,利用时域分析、频谱分析、包络谱分析等方法,发现了发电机轴承电腐蚀故障。经现场检查后,验证了振动分析结果的准确性,及时排除了发电机潜在隐患。

风电场35kV电力电缆常见故障浅析

本文对风电场35kV电力电缆的常见故障及其原因进行了梳理，包括直接外力破坏、施工工艺、绝缘老化变质、绝缘层受潮和外部环境变化等原因。针对这些电力电缆的常见故障，从安装施工工艺、电缆头的选型、电缆的定期试验等方面提供了措施与建议。

以风电场经济运行为目标的有功优化控制

在“弃风限电”日趋严峻的形势下，风电场迫切需要实现整场优化控制和经济运行。风电场经济运行技术，是从技术角度为实现风电场的经济运行提供解决方案，让风电场满足各项经济运行指标，提升风电场发电缝，降低风电场损耗：本文提出一种以风电场运行经济性为目标的有功优化控制策略。首先根据风电场监控系统采集的机组状态信息对机组进行动态分类；然后确定机组控制策略，在考虑上网电价、启停机次数、网损等因素下，采用主客观综合赋权法对控制策略的优先级进行赋权和排序，进行升／降功率控制：通过仿真结果表明，文中提出的控制策略可以有效地增加风电场的经济效益，降低损耗。

故障暂态对小电阻接地系统零序电流保护的影响

为实现单相接地故障的准确切除，主变低压侧采用小电阻接地方式的风电场逐渐增多，如何正确配置零序电流保护成为一个关键问题。由于Z型接地变压器存在一定的零序阻抗，在单相接地故障初期，系统存在一个电磁暂态过程，对零序电流保护可靠性和灵敏性会产生较为显著的影响，有可能造成保护的误动作。为研究此问题，本文建立了计算故障暂态过程的简化电路模型，并提出了计算暂态过程的关键参数的数学方法，以及依据计算结果调整零序电流保护整定值的基本策略。

一种新的风电场节能评价指标

目前风电场主要采用综合场用电率来评价风电场的节能运行效果。由于综合场用电率随发电量的变化较大，因此评价风电场的节能运行已不再准确。为了合理评价风电场的节能运行水平，本文提出了等效综合场用电率，为风电场进行节能运行的分析和决策提供了重要依据。

风电场继电保护整定计算管理系统研究

针对风电场缺少继电保护技术人才和配套措施,定值计算不规范、定值管理不到位的现象,开发了风电场继电保护整定计算管理系统,介绍了系统的功能架构、关键技术以及系统功能解决方案。该系统能够快速对风电场保护定值进行计算,同时也能促进风电场继电保护定值计算和管理的标准化和规范化,保障风电场的安全稳定运行。

风电场集电线路雷击事故分析案例

以某风电场雷击事故为研究对象,建立集电线路架空线、杆塔、风力发电机组等关键设备雷电电磁暂态计算模型。通过对集电线路直击雷和感应雷耐雷水平进行计算,与雷击跳闸事故时雷电流幅值进行比对,对集电线路的雷击跳闸风险进行评估。针对集电线路几种典型雷击故障形式,提出有针对性的防雷改进措施。

风电场替换下的蓄电池作储能用可行性探讨

风电场使用的变桨后备电源以铅酸蓄电池为主,每年因使用年限到期而更换下的铅酸蓄电池数量较多,被替换下的蓄电池是否可以二次再利用是一个值得探讨的问题。统计了某风电集团使用的铅酸蓄电池的规格、种类、数量,并前往河北某风电场对到期更换下的变桨蓄电池的性能指标进行测试,与常规储能电池做了参数比较,评估了储能应用存在的问题。最终分析表明,风电场到期更换下的铅酸蓄电池不建议作梯次储能二次利用,部分满足条件的铅酸蓄电池可作为风电机组UPS电池备件二次利用。

风电场继电保护整定计算管理系统研究

针对风电场缺少继电保护技术人才和配套措施，定值计算不规范、定值管理不到位的现象，开发了风电场继电保护整定计算管理系统，介绍了系统的功能架构、关键技术以及系统功能解决方案。该系统能够快速对风电场保护定值进行计算，同时也能促进风电场继电保护定值计算和管理的标准化和规范化，保障风电场的安全稳定运行。

风电场防雷系统相关问题探讨

本文从工程实际应用的角度介绍了风电场雷击和防雷系统设计原理，分析了影响风机叶片引雷通道质量、风机机位接地工程质量、升压站和集电线路接地工程质量的关键因素，介绍了风电场防雷接地系统施工质量控制要点，可为风电企业减少雷击事故损失，保证风电场安全经济的运行提供参考。

风电场防雷系统相关问题探讨

本文从工程实际应用的角度介绍了风电场雷击和防雷系统设计原理，分析了影响风机叶片引雷通道质量、风机机位接地工程质量、升压站和集电线路接地工程质最的关键因素，介绍了风电场防雷接地系统施工质量控制要点，可为风电企业减少雷击事故损失，保证风电场安全经济的运行提供参考。

关于风电机组设备信息管理新思路的探讨

本文首先对风电机组设备的特点进行总结，并以此为基础，根据行业需求和现有技术，分别在设备的编码、设备信息的获取、设备的接口标准、设备的全寿命管理、设备信息的流动方面提出了新的思路。这些新思路的提出都有较强的针对性，对于目前风电行业的设备管理和行业发展都大有启发。

双馈风电机组接入对配电网保护的影响及其对策研究

介绍风电场短路电流特性及风电接入后配电网传统保护出现的问题,通过仿真分析了故障位置、风速、无功功率不同时对配电网原有继电保护的不同影响,提出改进自适应电流保护的整定计算方法,并使用实时数字仿真仪(RTDS)和Matlab联合建立仿真模型,仿真结果表明改进的自适应电流保护对含风电的配电网具有良好的保护效果。