新能源集控平台风电对标管理工具研究

华电内蒙古新能源公司 文奇

新能源集控平台风电对标管理工具研究

华电内蒙古新能源公司 文奇

本文通过对集控平台风电对标管理工具的研究，找到了风电机状态标准化、可利用率、能量利用率、弃风率4个最有效的对标管理工具，对公司提质增效、精益化管理可发挥出重要的作用。

集控平台；对标管理工具；风电机状态标准化；可利用率

一、集控平台的现状

现在国内新能源发电企业正在适应行业高速发展的需要，建立新能源远程集控平台，实现了风电场的“远程集控、少人维护”目标。为企业提质增效、降低运行人员占比、提高设备维护水平起到了积极的作用。国内现有远程集控平台普遍的技术含量较低，功能有限。很多只是简单的把现场的SCADA功能迁移到集控中心，对在集控模式下的管理工具研究较少，集控平台的优势没有得到深入的挖掘。

由于目前风电场在建设地点的周边环境、风速、气候等条件的不同，采用的风机厂家也不同，配套使用的风机监控软件也不尽相同，造成集控平台信息资源之间的传递存在很大的时间差，很难在短时间内对生产过程出现的问题做出及时的分析，往往不能及时解决问题，不能很好将各处风况等资源整合、利用，未充分发挥管理环节的统一、协调、高效。时下新能源企业对生产管理要求日益提高，为此我们需要应用集控平台的一些管理工具真正提高新能源企业的科学管理水平和经济效益。

二、风电对标管理工具的应用

现在大型区域集控中心的接入机型种类都在10种以上，整个集团集控平台的接入机型种类可达40种以上。比如某区域远程集控中心就接入了17个风电场，有华锐、南车、歌美飒、明阳、东汽、联合动力、运达、华仪、海装、金风、太重等多种机型，机组台数达到1300多台。要对这么多机型和机组进行统一集中的对标管理，如果沿用厂家自身的一些指标，会带来标准不一致和统计困难的问题。需要对集控平台的对标管理工具进行研究和应用。

图1 风机8种状态流程图

常用的风电机组的对标指标有平均风速、发电量、运行小时数、并网小时数、停机次数、停机小时数、故障次数、故障小时数、维护次数、维护小时数、等效利用小时、可利用率、弃风电量、弃风率等。通过对对标指标的分析、分类和优化，提取风电机状态标准化、可利用率、能量利用率、弃风率作为集控平台的对标工具。

三、集控平台风电对标管理工具的研究

图2 能量利用率图

风电机状态是对标的基础，很多对标工具都会引用风电机的状态统计数据。风电机组的状态定义和状态类型各不相同，比如南车风电机状态有S0-开始、S1-故障、S2-主程序、S3-初始化、S4-准备、S5-启动、S6-保留、S7-发电、S8-重启、S9-结冰、S10-设置、S11-状态检测、S12-风速过高、S13-服务、S14-慢停、S15-机舱复位；歌美飒风电机状态有S0-急停、S25-停止、S50-暂停、S75-准备、S100-运行、S125-服务。给状态统计工作带来很大的困难，需要对风电机状态进行标准化才能应用到对标管理中。通过调研分析，集控平台将风机状态划分为4大类8个状态。有S0-通讯中断、S1-待机、S2-运行、S3-调度限负荷、S4-自身限负荷、S5-调度停机、S6-故障停机、S7-检修停机。其特点就是“3停2限”，将导致停机和限负荷的状态按调度、设备、检修属性进行细化。具体流程图如图1所示。

风电机的可利用率定义为在统计周期内，除去风力发电机组因维修或故障未工作的时数后余下的时数与这一期间内总时数的比值，用百分比表示，用以反映风电机组运行的可靠性。标准的风机设备可利用率公式为：。其中，T表示统计时段的日历小时数，A表示因风机维修或故障未工作小时数。停机小时数A不包括以下情况引起的停机时间：（1）电网故障（电网参数在风电机技术规范范围之外）；（2）气象条件（包括环境温度、覆冰等）超出机组的设计运行条件，而使设备进入保护停机的时间；（3）不可抗力导致的停机。如果按照风电机自身状态计算，每种风电机都需要一个计算公式，而且由于厂家的状态定义不一致，最后得出的可利用率也有差距。

风电机组能量利用率是风电机组实发电量和理论发电量的比值，是一个表示风电机捕获风能的指标，如果可利用率可以表示设备的健康水平的话，能量利用率则可以表示出设备的发电能力，为精益化运行分析提供了可行的手段。标准的能量利用率公式为：。Ez-实发电量、Ey-应发电量。应发电量通常有以下几种算法：；Ey =典型风机平均利用小时×机组容量；Ey =Σ（某风速小时数×某风速下对应功率曲线值），这几种算法都不太准确。

风电机组的弃风率表示弃风电量占应发电量的比重，用来表示风电场弃风水平。标准的弃风率公式为：。EΔ-弃风电量，Ed-典型风机发电量、Sd-典型风机容量、nd-典型风机台数、Ez-全场发电量、Sz-全场容量。用此方法计算出的弃风率误差较大。

四、对集控平台风电对标管理工具的结论

通过风电机状态标准化、可利用率、能量利用率、弃风率4个最有效的对标管理工具，引入“8个状态”、“3停2限”、“状态标签”等概念。使的集控平台的对标工作有了一套系统的、标准的、规范的、易用的管理工具，在公司的经济分析、营销决策、提质增效、精益化管理中发挥出重要的作用，进一步提高了集控平台的应用化水平，值得广大新能源发电企业借鉴和推广。

[1]《新能源风云集控平台产品说明书V7．0(CHD)》国电南自公司

[2]《新能源风云集控平台产品计算说明书》国电南自公司