王建兵
大唐云南发电有限公司新能源分公司
摘要：从大型风电场本身来看，其依靠自身的风力发电机组，为区域内提供充足的电力，而其发电机组在长时间的运行过程中，无法避免自然消耗，再加上风场环境、技术水平、机组本身等因素的影响，导致风电场发电运行效率的降低，无法为区域内提供稳定、可靠的电力输送。因此，为了保证风电场机组在生命周期内，发电性能的稳定性，需积极运用和深入研究提质增效技术，以提高风电场机组整体的发电运行效率，实现风电场发电运行的最大化效益。
关键词：大型风电场；发电运行；提质增效
风电机组作为风电场发电运行的基础，其良好的运行质量，是提高风电场发电效率的关键，因此，风电场要深入的分析研究影响风力发电效率的因素，运用提质增效技术解决温度、湿度、气压对风力发电机组的影响，像运用动态控制机制，借助光雷达精确测量环境影响因素，以为风电机组的提质增效提供参考。提质增效技术需应用在风电场发电运行的各个环节，尽可能降低影响因素，以及机组部件过度磨损造成的影响，真正实现风电场发电运行的提质增效。
1.大型风电场发电运行影响因素分析
1.1环境因素
环境对大型风电场发电运行的影响非常大，在季节变化过程中，温度、湿度增加或者是降低，气压也会发生变化，这些因素对风力发电机的正常运行，都有着不同程度的影响，以温度和湿度为例，当风力发电机组运行环境的温度与湿度都较高，会使机组叶片遭到腐蚀，影响到叶片的正常转动，进而牵连到风力发电机的运行效率。
1.2设备因素
第一，风力发电机组与风向应对失误，风力没有完全的作用在风轮上，风能转化率不高，并且还提升了机组的荷载；第二，叶片风能利用率较低，像叶片设计与风场中的风能不符，或者是叶片积灰过多，也有可能环境温度较低使得叶片结冰，增加了叶片的荷载，还有叶片安装错误，也会影响到叶片风能的转换率；第三，设备零部件问题，比如，润滑不良，机械部件之间磨损过大，设备运行效率不高；第四，线缆质量较差，像导电性能不佳，线缆中的电流转化为热能，减少了电流的输出量；第五，机组运行质量较差，整体运行不够稳定，从而降低了风能的转换率。
1.3其他因素
第一，技术因素，这也是最为关键的因素，如果在风电场建设阶段，技术水平较低，则会直接增加弃风电量，进而降低整个风电场的运行效率，风电量损失较为严重；第二，人为因素，如果技术人员专业性不足，会影响到风电场发电运行的效率，目前，我国风电场技术水平与国外相比还有一定的差距，而技术人员主要是综合能力较差。
2.大型风电场发电运行提质增效技术分析
2.1降低环境因素的影响
风电场发电运行依靠的是风能，风能驱动风力发电机组运行，直接将风能转化为电能，通常当风速为3.0m/s时，即可驱动风力机组的叶片，完成风能向电能的转换。在这一过程中，风力发电机组会受到环境中的温度、湿度、风速，以及叶片设置方向等因素的影响，左右着风能的转换率。现阶段我国大型风电场已经安装使用了风向追踪系统，可根据风向调整叶片的对风角度，但是一旦风向追踪系统判断失误，叶片也就无法及时调整角度，发电运行效率被降低，以及温度、气压、湿度等，在早晚阶段如果变化幅度较大，那么对风电场发电运行的影响也不容小觑。基于此，技术人员要采用动态控制手段，对风电场环境中的温度、湿度以及气压等信息，进行精确的测量，根据测量的数据进行风力发电机组的控制，并计算出准确的扭矩，以提高叶片的转动效率。建议使用光雷达，其风速测量精度可达0.01m/s，并可精确的测量风电场环境中的气温、湿度、气压以及有关风能的各项指标，该设备在海上风力发电场中应用较多。
2.2提高机组发电效率
2.2.1精确设定对风角度
一是准确测量风速，风速是风机功率曲线中的一个关键参数，如果风速测量出现偏差，则会降低功率曲线的准确度，因此，在风机功率优化时，需要进行综合性的考虑，像数字信号脉冲风速传感器在风速测量时，要考虑风速仪参数的变化，而在风机控制系统中，则要反复确定不同传感器参数设置的是否正确；二是风速仪参数设置，其风速计算公式为v=Gain·f+Offset，（Gain：增益；Offset：偏移；f：频率）；三是注意参数的影响，一旦风速仪参数设置出现偏差，那么会直接导致风速测量的不准确，影响到对风角度设定的精确性，比如，风速仪按照某风速仪厂家给出的设定参数进行设置，导致风速测量出现了较大的偏差，影响情况如表1。
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使用风速计算公式分别进行计算，当频率为120，风速大约为10m/s时，wind1与wind2有大约0.5m/s的偏差，而风速大约在20m/s时，wind1与wind2偏差增加到了1.5m/s。风速对比情况具体如图1。
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2.2.2精确调整风向标
风向标如果安装不够准确，则会降低机组风能的利用率，从计算公式SA= S·cos?（SA为扫风面积；?为风向偏差角度）中可以看出，风向标安装错误则是缩减了扫风面积，因此，可通过调整风向标的方法，提高风电机组发电的效率。第一，要保证风向标与底座0刻度对应，可手工调整；第二，从机舱面板的角度，去确定风向是否在0°附近，如果发现偏差，则证明0刻度出现问题，需要依据实际的0位置进行手工调整；第三，安装完毕后，需检查风向标运行状态，将风向标进行180°旋转，在机舱面板确定风向标是否在180°附近，并手动调整角度，确定数值的变化情况。
2.3提升叶片性能
在无法更换叶片选型的情况下，可从两个方面提升叶片的气动性能，第一，做好叶片的维修与保养工作，及时发现和修补叶片受损区域，保持叶片的清洁，以降低叶片遭受的风阻力；第二，叶片的改造与升级，在技术允许的范围内，可增加叶片的长度，或者是安装扰流器，以提升叶片的性能，提高其捕风能力，以此来增加风电机组的发电量。
结语：提质增效技术在大型风电场发电运行中的应用，可极大提高风电场的发电效率，以此来解决风电场机组长期运行，导致的设备过度消耗问题，并减少不良环境对风力发电设备的影响，运用光雷达测量风电场环境中的温湿度情况，以及精确设定对风角度、准确调整风向标，提升机组叶片的捕风效果，以及加强叶片的检修与保养，进而确保风电机组发电运行的可靠性，达到提质增效的目的。
参考文献：
[1]谭钧天.大型风电场发电运行提质增效技术探讨[J].轻松学电脑,2019,(6):1-1.
[2]何明成，王乾方，唐强.注重协同运营推动转型升级——国网盱眙县供电公司供电服务指挥中心提质增效见成效[J].农电管理，2020（09）：32-33.