摘要：为了保证能够对我国的电力进行有效调控，也为了将电力事业的发展集中起来，所以在当前的电网工作中，我国主要采用的当时是集中控制式。目前居民和企业的用电量都在逐年增加，而我国社会对节约化也提出了新的要求，在这双重背景下，风力集群这一发电方式已经逐渐体现了其重要性。本文对有功功率这一控制方法进行了重点讨论，以求在风力集群这一发电方式中，达到增加发电量、提高发电利用率的目的，进而优化电力。本文对重点区域的功率采用分层调度的方式来进行调整，集中控制的效果是如何实现的，这关系到风力发电事业的发展和未来。
关键词：有功功率控制；分层原则；优先排序；实时优化
我国电网事业正在稳步发展，不光是旧有的资源被应用于发电上，一些新能源也被投入使用了，风力就是一种新型能源。发电量、耗电量和送电量都在逐年上升，我国生产生活耗电量巨大，所以对能源也提出了更高的要求。对发电能源进行集中化管理可以提高电能的利用率，在远距离输送上，也能降低在运输途中对能源的消耗。根据我国电能需求逐年增加的这一情况，风力资源如何开发和合理利用已经成为了一个很重要的问题，目前已经在风力资源较为丰富的地区，兴建了很多风能发电机组，为全国输送着电力，这一良好势头如果能够保持下去，我国的电力事业一定会蒸蒸日上。
1.在风力发电集群中，有功功率的分层控制的应用
在风力发电的过程中，如果想要对有功功率进行合理化管理，那么离不开分层控制的办法。这种控制模式一般存在一个或多个主调控中心，主调控中心的作用是统筹整体情况，并且为各区域内的风力发电厂提供一些必要的支持。我国风力发电厂的数量已经越来越多，这是我国电力事业达到一个崭新高度的体现，但这样一来，需要调度中心调控的数据也就变多了。调度控制为了让工作效率达到提高，一般采取自动化的方式来进行控制，但是提高工作效率仅仅是一个方面，劣势也在近年来逐渐凸显。无法有效优化功率是这个模式存在的最大的问题，而且目前风力发电站的数量仍在逐年上升，这个问题已经必须引起重视，否则将会极大地影响到我国的电力事业。管理集中化不能得到顺利实施，相关技术人员的工作压力便会陡然增加，失控的状况无法避免，这威胁着人民和国家的财产生命安全。
风力发电集群和以往的单个风力发电站具有明显的不同，那就是存在时空性这一特点，不仅做到了节约能源，并且还减小能源的损耗以提升利用率，所以这样一来，即便很长时间以后，仍然也可以从整体上进行非常精准的预测，在较长的应用周期都可以实现这一点。风力发电站的集群已经在我国一些地区得到了建设并试用，已经达到了预期效果，在以后的使用中，随着风力发电比重的提升，对旧有的矿物燃料资源的压力也就有所减轻，这是风力发电站集群的一个主要的独特优势。
在对风电集群进行分层控制的过程中，主要是将其分为几个有效的组成部分，一是风电调度中心，起到对风电功率的数据进行预测的作用，保证其处在一个安全合理的范围之内，对于机组以及风电集群的出力情况进行更为合理的配置，以实现事先制定的发电计划的目的。其次，在风电调度中心站之下，包含了对风电集群进行控制的主站，这一环节控制的要点是风电场的实际运行情况，以及对上级以及下级的工作任务进行可以的调配，将相关信息集中起来进行管理，再次将有功功率所实现的目标进行更加合理的调控，可以确保风力发电的实际情况得到更加准确化的应用，加强对目标的有效控制，以便在实际的工作中优化工作效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最后，风电场控制站的主要作用是将主站分配下来的工作任务进行进一步的落实，并且严格对控制量进行管理，同时，在风电场运行的过程中，经常会出现运行的相关信息，将这些信息进行有效的收集与整理，便可以从中分析出相关的数据以及可能存在问题的地方，这样也为故障的排查提供了重要的依据，上下级分工合作，相互配合的完成管理，这样便可以实现对用功功率进行更加科学化控制的目的。
2 风电集群有功功率控制系统
类似于常规电源的能量管理系统，风电集群有功功率控制需依托相应的控制平台实现。风电集群控制主站是实现集群分级协调控制承上启下的关键环节，其有功控制功能由风电集群有功调度和风电场信息采集构成。风电信息采集模块实现集群所辖区域内风电场和分散风电机组运行数据的收集与上传，综合指令的下发与文件的传输，将风电集群作为一个整体呈现给集群主站，为智能调度提供基础信息。风电集群有功调度模块包括集群计划调度模块与集群实时调度模块，分别从多个时间尺度上，实现风电有功大颗粒度调度转换为小颗粒度调度。对于获取的调度指令进行内部优化分配，即确定各风电场有功控制模式继而将集群有功控制目标分解为各风电场的有功控制目标，且控制集群内部风电场跟踪指令，并根据各个风电场的实时响应情况动态进行调整。
随着风电控制技术的进步，风电场对有功调节指令的响应精度提高、响应时间缩短，可参与以 5~15min 为周期的实时调度。根据风电场建设规模、是否配备子站、运行特性等情况的不同，一般存在多种类型或运行状态的风电场，集群主站需要“因地制宜”，确定受控的风电场或分散接入风电机组并且合理分配有功出力。这里根据集群是否能实时采集到风电场的预测、运行数据，对各风电场状态进行分类。
当状态为“0”的风电场 / 机组，由于集群降功率需要，已经切除或停机，按照切除时间先后顺序排列，先切除的风电场在前，并设置为“不可启动”；直至切除时间超过风电场最小切机时间阈值Tstop min，方可设置为“可启动”。可启动风电场 / 风电机组按原顺序形成“待启动序列”。
状态为“1”的风电场（下文简称Ⅰ类风电场），不参与实时调控，按照日前 / 滚动计划运行。对Ⅰ类风电场的低电压穿越能力、动态无功补偿能力、风电反措能力、运行中的电压 / 潮流 / 过载情况、运行经济性、硬切除对机组的累计损伤等进行评估，计算各风电场的权值并由小到大进行排序，形成“优先切除序列 L0”。特别地，对于分散接入的风电机组，因其装机容量小、实时调节能力有限，一般不要求建立风电功率预测系统和远程监控系统，归于Ⅰ类风电场。
3.结语
作为一种新能源，在今后的发电工作中，风力发电会继续发展，因为其不依赖于矿物燃料，取之不尽用之不竭，并且在能源转化的过程中不会形成污染，风力发电的重要性会越来越突出，今后必将成为发电工作中的核心环节和最重要的手段。想要将风力资源进行改善，以更好地利用在我们的生产和生活中，那么对有功功率加强有效控制是势在必行的，这样集中化管理的成效才能更好地体现出来。实现了有功功率之后，结合现代化的管理思想，进而实行分层控制，可以进一步利用风能发电，让其更好地为我们的电力事业服务，电力事业也将因此获得更加稳定和安全的发展。
参考文献：
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[2]薛峰，常康，汪宁渤. 大规模间歇式能源发电并网集群协调控制框架[J].电力系统自动化.2011（22）
[3]刘伟，黄越辉，刘纯，范国英，杨国新. 风电场功率分配算法[J].中国电力.2011（08）
论文作者:潘勇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/2/26
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