风电场升压站监控系统

风电场智能化升压站监控系统采用分层、分布式网络结构，由站控层、间隔层和过程层三部分组成:

（1）站控层包括服务器/操作员工作站、远动工作站、计量工作站、维护工程师站、网络设备及网络打印机等，完成站内监控功能，为变电站提供运行、管理、工程配置的界面，并记录站内所有相关信息。远动工作站通过远动通道向调度端传送信息。操作员工作站可进行当地操作，并形成当地报表:所有站控层设备均采用快速以太网，并按照IEC61850通信规范进行系统建模并进行信息传输。整站网络架构采用双重化以太网，保证单一故障时不损失任何功能。

（2）间隔层主要包括保护装置、测控装置以及其他智能设备。35kv间隔层保护测控设备直接下放至各间隔开关柜上，各间隔设备相对独立，和站控层采用以太网通信（MMS网）。

（3）过程层包括互感器、合并单元、智能开关设备及过程层网络设备等。220kV采用电子式电流电压互感器，35kV采用传统电磁式互感器；220kV合并单元和智能单元按间隔配置，均按双冗余配置对应于双套配置的220kV线路保护及主变保护；35kV数字式测控保护装置采用电缆跳闸方式。

监控系统采用双层以太网网络方案，站控层和过程层网络相互独立，采用双星形网络建构。站控层配置星形双网，双网互为热备用；过程层网络方案可有多种方案比选。 2100433B

作为一种清洁的可再生能源，风力发电在我国得到了广泛应用。风电技术也从过去的自发自用、独立运行的小型风力发电机发展成为多机联合并网运行的大型风力发电场。我国已规划并建设了多个百万kW风电基地。

然而，由于风能是一种间歇性能源，风电出力的随机性和波动性以及电网中风电比例的增加，给电网的调度、运行带来了新的挑战，大容量风电同时并网会造成接入变电站母线电压质量急剧下降。由于风机大多为异步发电机，风电场在发出有功功率的同时会吸收无功功率，且风电机组大多不能进行持续有效的有功、无功调节，如不采取相应的控制措施，可能对电网的无功、电压稳定性造成影响，或者增加电网的网络损耗。因此，大容量风电接入系统和远距离输送，往往存在无功平衡、电压稳定等技术问题，对当地电网无功补偿容量的配置以及电压稳定性会产生明显的影响。

为解决大规模风电场并网运行时带来的送出系统电压稳定问题，风电场汇集升压站内无功补偿方式一般采用静止无功发生器（SVG）和并联电容器组联合运行的方式。因此，合理的无功控制策略就显得尤为重要。

风电基地汇集升压站控制策略的基本思路就是统筹考虑SVG、电容器组、风电场无功出力这3种无功电压调节手段的特点，通过计算分析，设置升压站母线整定电压，在不同的电压区间范围内，采用不同的调压模式，目标是能够充分利用SVG的动态调节能力、避免电压波动引起电容器组的频繁投切、理顺风电场和电网的调压分工。

风电场升压站是指将风电机组的输出电压升高到更高等级电压并送出的设施。

主要一次设备有变压器、断路器、隔离开关、接地刀闸、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线等。

升压站按升高电压的等级分有220kv升压站、330kv升压站、500kv升压站、750KV升压站。等级越高需要设备的耐压性就越强，设计要求就越高、制造设备费用也越大。

升压站一次设备：按电能量流动方向描述为：电能从发电机机端侧到主变压器，通过主变压器升压到电网上之前的这段就属于升压站的范围。电能量依次通过发电机、变压器、隔离开关、断路器、电流互感器最后上电网送至其他受电处。

升压站二次回路：保护控制回路、同期回路、直流监视回路、测量和继电保护回路。

继电保护一般有线路保护、断路器保护、母线保护、测控同期装置。

此外升压站还和DCS，NCS连接用以数据通讯和一次设备控制。2100433B

沙帽山风电场占地面积约为35km2，分为一期沙帽山、二期扁担山两个风电场，安装由中船重工（重庆）海装风电设备有限公司生产的高原型H87N-2MW双馈变桨变速风力发电机组共48台，总装机容量为96MW。其中一期沙帽山风电场装机容量为48MW，于2013年02月01日开工建设，2014年04月06日正式投产发电，二期扁担山风电场装机容量为48MW，计划于2014年年底开工建设。

沙帽山风电场升压站位于一、二期风场的交汇处，占地面积约7800m2。一、二期风机负荷通过4回35kV集电线路汇集至升压站，通过两台50000kvA的变压器将电压升高至110kV，然后由一条110kV丁巍沙线将负荷输送至220kV丁家庄变。

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备案信息

备案号：78216-2020

备案月报： 2020年第11号(总第247号) 2100433B