上海电气风电集团成勇：“风能+”助力双碳目标 为客户打造一套专属场控系统

　　2021年10月17日-20日，2021北京国际风能大会暨展览会（CWP 2021）在北京新国展隆重召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一，这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会，再次登陆北京。

　　本届大会以“碳中和——风电发展的新机遇”为主题，历时四天，包括开幕式、主旨发言、高峰对话、创新剧场以及关于“国际成熟风电市场发展动态及投资机会”“国际新兴风电市场发展动态及投资机会”“风电设备智能运维论坛”“碳达峰碳中和加速能源转型”等不同主题的15个分论坛。能见App全程直播本次大会。

　　在18日下午召开的碳达峰碳中和—新能源行业在行动分论坛上，上海电气风集团成勇发表了《“风能+”助力双碳目标》的主题发言。

　　大概四个内容，首先，强调两个关键的时间点，第一个时间点就是去年9月，习总提出“双碳”目标，是整个能源行业规划和战略调整。在“双碳”目标提出之后，所有的发电集团、电网公司围绕着这个目标做了很大的政策性调整。

　　第二个时间点是今年的3月15日，习总提出构建以新能源为主体的新型电力系统，这个电力系统核心就是用可再生资源代替。

　　未来中国的经济增速放缓，但是经济总量带来的用电增长一直呈上升的趋势，如近期东北出现煤电紧缺的问题，这也是发展过程中的一个镇痛。对于未来中国能源市场，风电、光伏必将是主力电源。以新能源为基础的电力供应，风电和光伏因不确定性会带来很大的挑战。这种挑战还是几方面，首先是风电从自然属性看，它拥有波动性、随机性，还有反调峰，与用电符合的高峰是相反的，它的天然属性带来的特性就是控制性很差。对于电网支撑，一旦小于短路比之后，对它的控制技术提出新的要求，让技术应用复杂化。对于大量风机面临装机，给电力系统带来的麻烦是不小的，可调、出力、状态，稳定性和可控性。标准里面就是后续调节，会有依次调频等。还有就是电网频率自然支撑。所以，对于风电厂的要求，其实主要是三方面，第一方面就是说基于现有的供应系统实施匹配好增功增效，二是对环境友好，三是在满足两项性能要求情况下保持风机健康。

　　为此，上海风电推出了场控系统，就是为了解决痛点问题和为客户提升价值。首先分三层结构，底层主要是数据执行层，它主要包括系统监测，用户配制，ATC调度指令的调发，这些基础的构架。第二层是核心功能单元，包括不同风机增功增效的功能，它的有功控制、无功控制都在核心算法。最上层面向每一个用户的直接使用层，做到可视化，可以看到各大风机以及风场的运行情况，储能的运行情况。目前，我们为客户提供两个版本，一个版本是将现有的集成在一起，这样是可以最小化的配制。另外一个版本是便于现有的改造，中间可以看到一个的单元，这个本身会执行刚才所说的策略和老的协同运行，便于系统的灵活性应用，不仅在新建性能上可以直接运用，也可以适用老旧的厂群改造。

　　基于MBD的开发模式，每一个主体的主要功能策略都会进行三个阶段的闭环、仿真和内部测试。保证在功能性能最大化的情况下，保持软件可能性和可靠性。

　　下面是各个模块。首先第一个模块是头雁领航。为了解决正常的风场问题对风问题，一般情况下风机起机感觉到要切入风速的时候，这个过程大概每秒0.5度，对于整机来说会浪费大量的时间，按照现在运行统计，一个风场可能至少在6小时左右，利用风机最上游风速，按照测点检测到，可以尽快的下发公共测点，让后续的所有风机实现偏航，将这个时间压缩到最少。第二个模块，以大型风场来说，从风向、风机流之后，都会产生物流影响，强度会影响整场的发电量，对于这一部分也是根据应用痛点，利用场控产品中的设置，一方面在选址整场设计进行仿真，另一方面会结合测试数据进行实时流程的仿真，这样在策略库形成策略。同时，帮助客户提升全年的发电量。

　　下一个模块是寿命均衡，从演示可以看到，各个产品之间的联合应用。场控其实处于一个中间环节，智能终端和主控的数据分析是一个综合的系统，相互之间进行通信交换数据，尤其要减少那些频繁载荷比较大的风机，减少损坏，帮助整场的运行。

　　扇区管理主要针对山区湍流比较大的，风区产品主要的风机载荷比较大，对于风机的运行中载荷要求会带来很大的挑战。为此，这个功能模块化就是为了解决这个痛点，在既定的策略之下面向不同的扇区。

　　下一个低温待机模块化，其实主要解决低温风场一到30度就停机，里面的润滑系统，停机之后再起机周期会很长，加热系统整场都会耗电，这个对客户来说就是经济上的损失。按照这个模式，让风机按照制定的策略可以空转，让一部分风机处于发电状态，这样的经济性最好，还可以提升整个风场的利用小时数。

　　最后是一些挑战和技术迭代。这样一个系统在应用中，首先是要解决风场的并网需求。不仅如此，除了风之外，光核储等方面都可以提供应用。还可通过系统设计和控制策略优化、方案制定、配型到最终的运营打造一套专属系统。

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