近日，國(guó)內(nèi)單體技改臺(tái)數(shù)最多的風(fēng)電場(chǎng)改造項(xiàng)目——甘肅省某300MW風(fēng)電場(chǎng)圓滿完成電氣系統(tǒng)升級(jí)改造，通過(guò)“240小時(shí)”試運(yùn)行驗(yàn)收考核。

項(xiàng)目涉及149臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的控制、通信、涉網(wǎng)系統(tǒng)改造，改造后性能完全滿足電網(wǎng)提出的高頻、高壓耐受等技術(shù)要求，系統(tǒng)穩(wěn)定性大幅提升。

該項(xiàng)目由金風(fēng)科技全資子公司金風(fēng)慧能與業(yè)主合作實(shí)施，是迄今為止國(guó)內(nèi)單體風(fēng)電技改項(xiàng)目當(dāng)中，機(jī)組數(shù)量最多的電氣系統(tǒng)升級(jí)改造。

打造“風(fēng)光強(qiáng)省”

電力系統(tǒng)面臨靈活性挑戰(zhàn)

作為全國(guó)風(fēng)光資源大省的甘肅，目前新能源裝機(jī)達(dá)到全省電力總裝機(jī)49.5%，成為省內(nèi)第一大電源。然而，部分并網(wǎng)年份較早的新能源場(chǎng)站，由于技術(shù)條件限制，其發(fā)電設(shè)備的耐受高壓、高頻能力等相關(guān)涉網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，與甘肅多直流送端電網(wǎng)運(yùn)行要求不相適應(yīng)，不僅限制了直流輸送能力，電網(wǎng)運(yùn)行還存在新能源大規(guī)模連鎖脫網(wǎng)引發(fā)系統(tǒng)失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。

此外，新能源的管控與常規(guī)電源的管控存在差距，信息感知和控制手段不足，難以適應(yīng)新能源高占比電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行控制要求，電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足的問(wèn)題愈加凸顯。

在此背景下，新能源場(chǎng)站耐高頻、高壓能力的整改工作成為當(dāng)務(wù)之急，該300MW風(fēng)電場(chǎng)的升級(jí)改造正是其中的代表性項(xiàng)目。

量身定制的技改方案

該300MW風(fēng)電技改項(xiàng)目，因機(jī)組故障率高、棄風(fēng)限電等原因，近6年實(shí)際發(fā)電平均等效利用小時(shí)數(shù)不足1000小時(shí)，僅為可研值的一半，升級(jí)改造迫在眉睫。而現(xiàn)有機(jī)組故障點(diǎn)多、技術(shù)陳舊，在系統(tǒng)性改造過(guò)程中又面臨諸多難點(diǎn)：

一是涉及范圍廣，復(fù)雜程度高。

單臺(tái)機(jī)組改造內(nèi)容包含變槳系統(tǒng)（含超級(jí)電容改造）、主控系統(tǒng)優(yōu)化、高電壓穿越改造、“一次調(diào)頻”改造等；風(fēng)電場(chǎng)級(jí)改造內(nèi)容包含監(jiān)控系統(tǒng)改造升級(jí)（含能量管理平臺(tái)）、箱變監(jiān)控系統(tǒng)恢復(fù)、雙環(huán)網(wǎng)改造等。

二是適配性要求高，技術(shù)難度大。

需充分考慮新的系統(tǒng)配置與原有機(jī)組結(jié)構(gòu)的融合，以及與涉網(wǎng)設(shè)備裝置的有效對(duì)接。

三是機(jī)組數(shù)量多，交付難度大。

全部149臺(tái)技改機(jī)組，共性與個(gè)性故障并存，對(duì)交付質(zhì)量、交付效率和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度提出了較高要求。

因此，改造前金風(fēng)慧能多次組織實(shí)地勘察，深入剖析機(jī)組故障現(xiàn)狀，挖掘客戶需求，為業(yè)主身定制了高匹配性、高適應(yīng)性的技改方案，最終脫穎而出贏得業(yè)主青睞。

涉網(wǎng)性能顯著提升

全面滿足電網(wǎng)調(diào)度要求

項(xiàng)目交付階段，金風(fēng)慧能營(yíng)銷、產(chǎn)品研發(fā)、交付、商務(wù)團(tuán)隊(duì)充分協(xié)同，經(jīng)過(guò)周密部署和緊密實(shí)施，升級(jí)改造如期完成，風(fēng)電場(chǎng)各項(xiàng)性能實(shí)現(xiàn)了全面提升：

通過(guò)主控系統(tǒng)的控制策略優(yōu)化，達(dá)成了機(jī)組出力最優(yōu)、載荷控制最優(yōu)、機(jī)組穩(wěn)定性和發(fā)電性能的提升。

憑借中央監(jiān)控系統(tǒng)的升級(jí)改造，增強(qiáng)了風(fēng)電場(chǎng)的全過(guò)程監(jiān)控、感知能力和事故過(guò)程中的緊急控制能力，未來(lái)可全面輔助業(yè)主實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的量化管理。

借助涉網(wǎng)系統(tǒng)改造，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度對(duì)風(fēng)電場(chǎng)有功功率的自由控制，滿足電網(wǎng)對(duì)于“一次調(diào)頻”和高電壓穿越的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和調(diào)度要求。

技改項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)

在“240小時(shí)”試運(yùn)行期間，風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組平均可利用率超過(guò)97%，故障率同比降低90%以上，發(fā)電量同比提升接近10%，圓滿通過(guò)驗(yàn)收考核。

項(xiàng)目的并網(wǎng)和成功驗(yàn)收，為區(qū)域新能源場(chǎng)站涉網(wǎng)性能整改和數(shù)字化升級(jí)樹(shù)立起標(biāo)桿樣本，也將為西北電網(wǎng)提升新能源消納能力、打造電網(wǎng)的本質(zhì)安全，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)貢獻(xiàn)力量。