中南大学-专题研讨-智能风电场的发展趋势及市场需求剖析.docx

中南大学专题研讨报告智能风电场的发展趋势及市场需求姓 名：阮向艳学 号：094617047攻 读 学 位：工程硕士专业学位指 导 教 师：唐朝晖 教授学 科 专 业：控制工程所 在 单 位：信息科学与工程学院日 期：2014年4月12日课题研究背景在过去的2、3年中，风电整机行业产能过剩，整机企业竞争残酷，没有掌握核心技术的企业纷纷倒下，具备自主创新能力整机企业在行业洗牌过程中逐渐表现出竞争优势。在2013年风电新增装机容量中，金风科技新增装机量遥遥领先，成为整机行业中一支独秀；远景能源作为一匹黑马，成功进入整机行业前五名（排名第四），跨入整机第1梯队行内。尤其是远景能源，提出了“智能风机”与“智慧风场系统”，给风电市场带来全新的冲击，越来越多的业主对此感兴趣。基于核心技术的积累，远景能源逐渐从“整机制造”转型为“整机系统方案解决”供应商（“卖产品”转型为“卖技术”、“卖服务”）。作为远景能源的核心技术亮点之一，“智慧风场系统”已成功进中标美国风电场以及龙源集团，该系统为风场规划、设计、运营维护、后期评估等整个生命周期中发挥着重要作用。2014年3月份，公司在株洲召开“南车风电产业技术路线研究及降本风机研制项目推进会”,在与远景能源的对标过程中，明确指出“智能风电场管理系统”是一项核心技术，要求做好技术、需求分析，并作出技术应对。基于上述背景，本报告对“智能风电场系统”进行市场需求、关键技术、资源需求等进行详细分析。课题的市场发展与趋势分析市场发展与趋势SCADA系统是风机产品的标配，随风机技术引进的来源不一致，SCADA系统接口及通讯各有千秋，但基本功能差不多，即实现数据采集和监控功能，生成一些基本的报表。随着风电行业的发展，不断有业主对CMS、AGC、AVC、风资源预测系统、视频和火情监控等提出安装或者预留接口提选配要求，其目的更好的管理风机运行，使风机在空旷的野外在安全运行的前提下，更多的发电，创造更多利润。根据以往的招标情况来看，AGC、AVC、CMS等目前已经成为招标的硬性要求，成为标配。但目前业主对上述系统的要求均为单个功能要求，每个整机厂家根据自身产品特点，开发接口及通讯。而远景能源率先从业主角度出发，集技术力量与资源开发出“智慧风场系统”，并成功中标美国大西洋电力以及龙源集团、大唐风场管理系统。远景能源目前已将“智慧风场系统”作为其核心技术之一，集人力、物力推广，该系统逐渐得到业主认可。竞争对手产品分析“智能风电场系统”最大的竞争对手为远景能源的“智慧风场系统”，远景能源对“智慧风场系统”描述如下：远景全球首创基于物联网和云计算的智慧风场管理系统，革新了全球可再生能源的资产管理模式，从构建适合风电特点的管理模式出发，创造性地将行业内外必威体育精装版的风电知识与管理经验固化在一系列智慧风场系统中，将风机、风电场、电网、设备厂家、运营商等通过传感器、数据传输设备以及监控中心有机的联接起来，形成一套完整的智慧风场解决方案，不但在短期内帮助企业显著提升了电量，而且在整体上提升企业的运营水平，为全球风电资产运营管理树立了新标杆。远景智慧风场管理系统主要为客户带来如下几方面的价值：充分的电网友好性远景智慧风场管理系统能与远景的智慧风机全面无缝集成，实现充分的电网友好。与智慧调度方案对接，实现调度的最优化，从而充分挖掘目前电源结构和送出能力下风电消纳的潜力，明显提高电网对风电的消纳能力。具体体现在3 个方面:A) 快速且准确地响应电网要求将风电功率预测的超短期预测与风机控制系统结合，增加风电控制的提前量，控制风电发电功率骤变的速度，（如果预测到风速即将下降，就提前减少风机出力，使得风电功率变换平缓，减少对电网的冲击）；并且减少风速剧烈波动或大风停机对电网的冲击。（如果遇到即将大风停机，做到提前减少风机出力，避免突然停机给电网的冲击）当电网限电时，传统风电场采取较为保守的策略，把实际发电量控制在限电量的90%甚至更少。使用远景智慧风场，通过能量管理模块获得精准的功率输出控制，可以精准地把发电量限制在限电量的99%左右，利用电网现有的消纳能力提高发电小时数，也大大减少了由于电网限电带来的电量损失。B) 先进的风机控制技术，增强风电对电网安全稳定的支撑能力(1) 风机对电网电压的支撑能力。通过控制风机的无功功率，来支撑风场并网点的电压。(2) 增强的有功功率控制能力。风机在正常的时候留有一定出力的裕量（差额控制），不仅可以减少电力系统的热备用容量，还能增强风机的有功功率控制能力，确保风机出力在需要的时候可以快速增加、减少。(3) 有功功率变化率控制。不仅控制有功功率的上升斜率，还可以控制下降斜率。(4) 风机频率的控制能力。通过增加或减少风机的有功出力，辅助电力系统的频率调节。(5) 通过虚拟阻尼，使风电