风电场升压变电站综合自动化配置辛鑫1

风电场升压变电站综合自动化配置辛鑫1

辛鑫1王平2

（1.中广核新能源内蒙古分公司014000；2.中广核新能源内蒙古分公司015000）

摘要：电是当今社会最主要的动力能源之一，特别是在经济不断发展的今天，从日常照明到手机电脑，各类电器全部依赖于电能，电能的开发及运用在能源领域的比重大大增加，于是智能电网应运而生。然而要使智能电网系统更大的发挥其作用，除了风电场发电技术，风电场升压变电站综合自动化配置的应用也必不可少，它是我国当前风力发电保持平稳运行和高效运营的手段保障。

关键词：风电场；能源；升压变电站；自动化配置；风能

一、风电场概述

风电场升压变电站能够将风能转化为电能，是一种能源转化的有效手段，在升压变电发电过程中，因为风力发电场的接入容量比较低，所以它的日常投入与切出不会影响系统的稳定运行，这也保证了风力发电场能够随时投入和切出，随时进入工作状态。另外主要有以下几个问题需要引起重视，一个是风电场发电的接线方式问题，以前我们用的大多是架空，架空式环接进行接线，但工作人员也可以采用电缆的方式，电缆式环接输电相对更方便简单，所以在进行接线时可以根据具体情况选择接线方式，另外关于接线风力发电机的数量，也必须要根据具体的情况而定，环接的风机可以是三到八台，也可以是十到十一台左右。再有一个就是注意升压输电方式的利用，升压输电能够有效降低风力发电机在输电时所损耗的电能，大大提高最后的得电量和得电率，从而达到电机发电效率的巨大提升。在这个过程中，升压变压器与高低压断路器经过连接后能够形成升压箱变，这是让升压过程平稳顺畅进行的保证。在当前来说，升式变压器我们主要采用两种变压器，油浸式变压器和干式变压器，不过目前看升压变压器的选择还是要坚持因地制宜原则，根据发电的场景、场合、具体情况来进行挑选。

二、有关升压变电站

风电场升压变电站是一种比较常用的发电技术，其过程主要有以下几个问题需要引起重视：其一，由于自然风力的不可控性，而风电场升压变电站又是依靠自然风力进行发电的，所以在发电过程中，风力发电场可以随时开始或结束发电工作，那么在这一前提下，我们就要考虑整个升压变电站的设立合理性和实际整体运行问题。当升压变电站处于低压时，分段设计可以忽略不计，但是当需要分段设计时，就要切实看风电场的负荷力，在与风电场负荷力相匹配的前提下进行分段设计，而且要注意点亮，风力发电的电量大小多少，来确保电力有效率输送。其二，关于风电场升压变电站的选址问题，必然是要选在一些风力资源丰富的地方，做到有风可发，否则风源不稳得到电能也就大大降低。而且这些地方一般对土地的利用比较少，有广阔的土地资源提供给升压变电站的建设。其三，如果当地的土地质量不好或地形复杂，土地利用差，就需要风电场升压变电站配备一些相对更先进的设备和器材，来保证发电站的正常输出。其四，风电场系统分为监控系统和升压变电系统，这两个系统一般情况下地点都在一个地方，比较方便管理和配合工作建设，不过如果有时风力发电机的位置不一，地点多样，就需要两个系统分开设立，这时监控系统就显得更为重要，他能够与发电机相互依靠保护发电机，也可以分开设立，独立监控，形成单独的一套安保系统。其五，风电场升压变电站需要的电力工作人员更加专业，需要有高端的综合素质和专业素养才能够完成变电站的日常维护和正常运行。

三、变电站数字化和自动化的系统综合配置

（一）过程层

在风电场升压变电站综合自动化的配置过程中，过程层是一次设备和二次设备进行结合的层面，也是智能化发电设备的智能化部分。一般情况下，过程层的功能主要包含三个方面：第一，对电力运行过程中的实时电气量进行检测，这个检测主要存在于对电流电压发电相位方面这三个指征。在未来的风电场升压变电站的发展和演变中，根据目前科技的不断发展状况，光电电流互感器将会逐渐替代从前的老式电磁式电流互感器，成为新的固定设备。第二，过程层能够对机器的运行状态参数进行检测。需要进行检测的风电场升压变电站机器部分主要有变压器，电抗器和电容器等，需要进行检测的指数主要有风电场运行时的恒温，压力，状态。这些共同组成了风电场升压变电站需要检测的状态参数。第三，操作控制驱动和执行。这一部分包含了调节控制变压器的分接头、电抗器和控制直流电源充电放电等诸如此类。这一环节是过程层的一个被动的过程，需要过程层跟随上级的调度进行控制，不过，风电场升压变电站的高科技能力能够精准识别精准控制，对上级的指令进行自动识别决断，从而进行执行操作。这个过程中的各项控制操作要注意严格按照各项已知确定的数据参数进行，以保证过程的稳定性和精准性。

（二）间隔层

一般情况下，间隔层的机器和设备主要包含了下面六个功能：第一，可以对过程层传递上来的一些实时数据和参数进行整合，统计编入。第二，可以保护和控制风电场升压变电站的发电一次设备。第三，可以独立封闭处理整个间隔层的操作。第四，可以同时操控实时操作过程。第五，能够优先识别控制数据采集和统计运算等进程。第六，可以快速传递过程层间隔层与站控层的信息，从而实现三个层面的通信功能。

（三）站控层

站控层的作用和功能主要由以下几个方面构成：第一，通过网络信息技术，实时更新和汇总风电场升压变电站的各项运行数据，发电指数和最新产生的各项参数。第二，打包处理相关发电指数运行数据和最新产生的各项参数，并发送到总控中心，过程中严格按照相关流程和规定。第三，将总控中心下达的各项指令发送到过程层和间隔层，起中间信息枢纽的作用。第四，能够实时封闭操控整个风电场升压变电站。第五，可在线修复，维护，更新过程层和间隔层的各项数据设备。第六，能够迅速自动精准察觉风电场升压变电站正在出现的各种错误，故障，根据具体故障进行第一时间的操控和维护，为风电场升压变电站正常运营保驾护航。

总结

风力发电作为当今较新出现的，比较前沿的高科技技术，发展尚未完善，系统也有一定不足和缺陷，但仍拥有较大的上升空间和需求应用市场，对解决我国目前能源领域的一些问题有一定的实际意义，一旦成熟可以大幅度改善我国当前能源极度不足的现状，并且实现能源的可持续发展。不过这个过程任重而道远，不仅需要培养新一批具有专业能力的电力技术人员，更需要切实运用风电场升压变电站综合自动化配置，注重整个风力发电效率，完成质的飞跃。

参考文献

[1]田艳，任强，盛和乐.风电场升压变电站智能化技术方案与应用[J].电力勘测设计，2016（06）.

[2]李远.风电场工程升压站配置方案例证[J].风能，2015（05）

[3]刘伟达，孙银茹.风电场升压变电站综合自动化配置[J].中国电力教育，2015（15）.