（大唐丘北风电有限责任公司云南文山663000）
摘要：风电场经营管理的主要目标是要电量、要效益，开源节流是增加风电场利润的主要手段。文章从节流角度进行考虑，从综合场用电率开始着手，通过计算分解其组成，对于综合场用电率的研究有着积极意义。
关键词：综合场用电率；风电场；经营管理；开源节流；用电量
1概述
风力发电技术是一种极具利用潜能的可再生能源发电技术。风能本身不含任何污染物，是一种清洁原料，在风电生产过程中也不产生任何污染物，而且风力资源的分布又遍及世界各地，是一种可再生能源，因此风电场发展前景十分广阔。建设风电场主要是为了提高发电量及发电效益，节能降耗的管理工作对于风电场来说愈加重要。综合厂用电率是风力发电企业主要的经济运行指标，也是发电集团开展对标管理的主要指标之一，因此加强综合厂用电率分析，有效减少场用电量消耗，降低综合厂用电率，在用电日趋严重的今天显得尤为重要。综合厂用电率是发电生产过程中设备设施消耗的电量占发电量的比例。本文通过对某风电场的用电率进行计算分析，探寻用电率偏高的原因，并提出可行的措施和建议。
2标准综合场用电率分解计算
综合场用电量除去场用电量外，还包括风机无风待机损耗、箱变损耗、集电线损耗、场用变损耗、主变损耗、开关损耗、隔离开关损耗、无功补偿装置损耗、母线损耗等，即：
E综合场用电量=E发电量-E上网电量+E网购电量
本文标准综合场用电率计算从满负荷运行时综合场用电率和年均负荷运行时综合场用电率两部分来进行。
2.1满负荷时综合场用电率分解计算
2.1.1风机自身消耗。风电场所采用的2.5MW机型，其自用电主要来自变浆电机、偏航电机、变频器冷却风机等
但风机内部各用电设备运行状况随风速、机组运行状态不同而变化，而目前无法精确计算，如需精确统计需加装CT、PT。考虑到损耗较低，故在本文中忽略不计。
表1：风电场箱变主要参数
2.1.2箱变损耗。风电场选用箱变主要参数见表1。
即在风电场满负荷运行时：
P（箱变空载损耗）=3000W
P（箱变负载损耗）=25000W
P（箱变总损耗）=（3000+25000）*19=532kW
2.1.3集电线路损耗。线路损耗简称线损，是电能通过输电线路传输而产生的能量损耗。
表2风电场选用箱变主要参数
以集电Ⅰ线为例：
P（集电1线负载损耗）=I2R1+I2R2+I2R3+I2R4+I2R5+I2R6
=I12（R1+4R2+9R3+16R4+25R5+36R6）
其中：
R1=0.3*0.44=0.132Ω
4R2=4*0.368*0.44=0.64768Ω
9R3=9*0.582*0.44=2.30472Ω
16R4=16*0.258*0.16=0.66048Ω
25R5=25*0.3481*0.16=1.3924Ω
36R6=36*0.53*0.12=2.2896Ω
代入数值计算得出：P（集电1线负载损耗）=12.61W。
同理，计算可得集电2线、3线负载损耗为：P（集电2线负载损耗）=298.00kW，P（集电3线负载损耗）=335.17kW，故P（集电线总损耗）=12.61+298.00+335.17=645.78kW。
2.1.4场用电消耗。场用电消耗主要与场生活、生产负荷有关，与风机负荷无关。风电场投运至今日平均用电量为560kWh，由此得出：P（站用变消耗）=23.3kW。
2.1.5主变损耗。主变损耗主要由空载损耗、负载损耗两部分组成。当变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时，所消耗的有功功率称空载损耗。负载损耗即可变损失，与通过的电流的平方成正比。负载损耗是额定电流下与参考温度下的负载损耗。
风电场采用主变负载损耗、空载损耗分别为270kW、54.3kW，即：
P（负载损耗）=270kW
P（空载损耗）=54.3kW
P（主变损耗）270+54.3=324.3kW
2.1.6开关、隔离开关损耗。开关、隔离开关损耗是根据其接触电阻决定的，可由电流的平方乘以电阻计算得出，简单说来即开关发热量，因此损耗相对过低，本文中忽略不计。
2.1.7无功补偿装置消耗。无功功率补偿简称无功补偿，在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。
风电场所采用无功补偿装置额定容量为12000kVA，但装置需根据当地调度要求来投入、退出运行，目前来说装置投入运行时间较短，在此估算：
P（无功补偿装置消耗）=10kW
2.1.8母线损耗。风电场110kV系统采用1回110kV线路-变压器组接线方式，无110kV母线，故不存在母线损耗，本文不做计算。
2.1.9网购电量。在风场满负荷运行条件下，风场应不存在网购电量，所消耗电量均为电场自发电量，故此项不做考虑。
2.1.10满负荷时综合场用电率。故满负荷时：P（综合）=532+645.78+23.3+324.3+10=1535.38kW。即满发时η（综合场用电率）=1535.38/47.5/1000=3.23%。
2.2主要电气设备参数要求
风电场最终容量99MW，考虑三相双卷变压器，每台主要参数为：
容量：本期1×50MVA；远期2×50MVA；
抽头：121±2×2.5%/机端电压；
电压阻抗：10.5%调压方式：无载调压。
变压器组别考虑为：YN、d11；出于系统保护及限制短路电流的考虑，要求变压器中性点直接接地运行，但必须满足调度运行中性点不接地的运行方式。
110kV升压站高低压母线采用单母线分段接线，考虑到风电场谐波源对近区用户的用电设备影响大，因此需采用消谐装置降低风电场引起的谐波对电网的影响。
从风电场在系统中的地位及出线规划考虑，风电场应有足够的无功补偿装置，不宜从系统吸收无功，额定功率因素要求110kV母线侧额定功率因素不小于0.9。
3项目在系统中的作用与地位
风电场投产后，将作为电网的补充电源，它能满足当地工业生产和人民生活用电负荷迅速增长的需要，改善当地电源单一薄弱的现状，并具有一定的社会及经济效益，对减轻电网的供电压力及提高电网供电可靠性都有着重要的作用，并为地方小火电退役和电源结构的优化创造条件，符合经济可持续发展的发展战略。
鉴于风速的多变性，风力发电机组出力也有较大的随机性，电网系统内还需配置一定的备用容量，以免因风力发电机组出力随机变化或停机解列对电网产生较大的影响。从上述情况看来，风电主要是满足电网的电量需求，因此风电只在发电量上对当地起到一定的补充作用。
4二次及通信设备的选择
风电场至110kV接入站双回线路两侧各配置一套光纤电流差动保护。不需设置单独的母线保护。配置110kV故障录波屏和一套保护故障信息管理系统。
风电场所有远动信息送至中调及地调，风电场有关电量送地调电能量遥测计费系统。对各系统主站进行相应的扩充外，电场内只需配置一套电能量采集装置和一套PC工作站。
沿风电场至接入站新建设的110kV线路架设两条24芯OPGW光缆。配置光传输及PCM设备、调度数据网接入设备，以满足调度电话及调度生产数据业务的接入要求。
5结语
本文通过分解计算，得出了风电场在理想状况下，满负荷运行时和平均负荷运行时的综合场用电率，对于如何降低综合场合场用电率的研究有着积极的意义。以上观点仅供参考，希望能对其他风电对于综合场用电率的研究有所帮助。
参考文献：
[1]沈又幸.风电社会效益评估及其并网的经济性影响研究[D].华北电力大学（北京），2011.
[2]中国大唐集团公司.中国大唐集团公司风电企业生产指标体系（试行）[S].