風能作為一種清潔、安全和有效的能源，在保護生態環境、延緩全球氣候變暖、推進可持續發展等方面具有重要的積極意義。隨著風電裝機迅速增加，風電在部分地區電網中的滲透率已高達40%以上，高新能源滲透率電力系統對風電場的控制性能提出了更高要求。在風電有功功率控制方面，大量學者開展了相關研究。大型風電場的并網運行，是風能發展利用的主要形式，一些學者的研究多集中在風電有功控制的理論策略優化方面。實際上風電場現場仍然存在不少工程問題，以我國某風電匯集地區為例，多期擴建風電場已占比半數以上，場站內的風電機組多數為不同型號，甚至來自不同廠家，可能存在不同風機廠家系統之間交互、風機廠家與有功控制系統之間交互的協調控制問題。

風電場有功控制系統架構解析

有別于傳統發電站，新能源電站有功控制系統的主要通信架構多以太網架構，如圖1 所示，多臺風機通過光纖串聯組成通信雙環網或單環網，環網的首尾2 臺風機分別與升壓站的交換機連接，同時，SCADA 系統、有功自動控制系統、電壓自動控制系統、功率預測系統等各類應用服務器也通過光纖或者雙絞線接入該以太網。

風電場的監控系統、有功功率自動控制系統的開發環境多為Windows 或Linus。SCADA 系統對風機進行“四遙”操作時，分為人工指令和系統指令2 種。人工指令是工作人員在監控工作站上直接手動下發遙調或遙控指令，系統指令是自動有功控制系統或自動電壓控制系統計算后的結果發送至SCADA 系統。

測試內容和方案

測試的主要地點主要有3 處，分別是監控系統服務器機房、電站二次設備間、發電單元設備就地并網點，如表1 所示。

測試的主要設備包括2 套智能錄波儀，3 套移動式衛星授時服務器及GPS /BD 信號接收器，二次側電壓電流信號采集裝置，一次側電壓電流信號采集裝置。

主要測試指標可以通過記錄量測信號和各指令時刻來獲得。如圖3 所示，在全站試驗中，計算和通信時間為全站指令下發時刻至全站開始響應時刻所用時間，系統響應時間為指令下發時刻至全站響應到位時刻所用時間，系統調節時間為指令下發時刻至全站調節到位時刻所用時間。另外，調節范圍、調節精度、超調量等其他指標可以通過記錄的波形進行判斷計算。