强对流气候停运121台风机的思考：陆上风电基础建设与气象预测的重要性

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天有不测风云，这是过去在不懂科学和没有科学工具条件下人们对意外事件的一种自我安慰，但在科学技术日益发达的今天，仍然发生了天灾。

强对流天气停运121台风机：是意外还是无准备？

7月10日开始，北京气象台多次多种渠道媒体，指出7月11日日晚上开始强降雨降临北京，让北京人民在苦苦的等待中终于等到了预测依旧的大暴雨，为此北京政府机关事业单位及企业，都做出了相应的准备，尽管从后来的视频看到还是有的地方受到了不同程度的损失，但几乎可以忽略不计。凡是预则立，不预则废，老祖宗说得好。

照片来自风电之声（公众号）

就在气象预报这么精准的今天，山东却发生了因为强对流天气导致121台风机停运的事故。媒体报道，2021年7月12日6时（和北京的时间也相差无几），山东某区域遭遇强对流天气，暴雨红色预警，瞬时最大风速达50m/s。区域所属三个风电场送出线路跳闸，受影响容量22.21万千瓦，风机受累停运121台。

原因是什么呢？事故的根源在于恶劣气象条件导致海风电场110kV#1主变低压侧电缆支架倒塌，某海、某家风电场备用电源中断，集中监控系统、视频系统等通讯中断，220kV某线线路倒塔一座。

作者没有去现场查看，从媒体提供的照片来看，这次强对流天气的风速绝对强悍，220KV的线路倒塌一个塔，同时几个风电场的送出线路跳闸，导致121台风机停运，这对当地的电网调度也是一次巨大的挑战，同时对风电运营企业也是一次巨大的损失。不难发现，在风况条件比较复杂的区域，风电建设的基础薄弱和气象预测的失误。

• 1，从现场的损失来看，风电项目的基础建设在某些地方还是存在一定的盲目自信，升压站的基础设施都被一阵风吹坏，主变电缆支架被砸倒塌主变受损，从基础设施的强度设计上来分析，50m/s的阵风应该不至于这么 严重。
• 2，强对流天气如果采用现代的气象技术预测，实际上是可以预测到的。这第一点陆上风电需要向海上风电学习，海上风电几乎时时刻刻都关注海上的气象条件变化，以此做好风机的和升压站的生产运营准备。

作者曾经到过几家海风集控中心，就会有海上气象预测平台，尤其是在气象多变的季节，任何一个气象参数的变化都会影响风电场的生产运行。

陆上风电的气象预测：未来提升发电收益和保障生产安全的重要手段

这里，球哥想谈到两个问题，一个是关于风功率率预测，一个是气象条件预报。

• 风功率预测：风电上网未来的必然要求

谈到风功率预测就不得不谈到最近比较火当时难以执行的电力现货交易。球哥请教了电力营销的有关专家，通俗的给我科普就是可以预测未来15min的风电场发电量，这个如果对大型水电站和火电站，包括白天的光伏电站，核电站，都基本可以实现，唯独对风电是一个巨大的挑战。简单的说，就是15min前的风（假设是6m/s的风速）在5.4km（15*60*6）距离外，在到达风机前不能保证还是那个方向的风，还是那个风速。

随着风电装机容量和发电量比例逐步提升，对风电的功率预测已经提升到议事日程，在2020年的招标风电场中，部分风电场提出提出了配置激光测风仪的配置要求，目的就是解决风功率的预测问题，但目前的激光测风仪仅能达到2km的风速测量，也就是说2km开外的风速情况激光测风仪是可以测量其参数，可以作为风机在风速到来之前的变桨偏航和功率调整依据。未来激光能不能做到5-6km的风的参数测量，我想技术总会进步的。

从未来的电力现货交易发展趋势和要求来看，风功率预将来是作为电网的一个基本要求，并且是越来越高，因此从现有的技术装备来看，激光测风仪或为未来风电未来一个新的市场。

• 气象预测：或为未来风电场集控的基本配置
  

山东这次风电场的强对流实际上已经给我们陆上风电场的气象预测敲响了警钟，大家习惯 了过去粗狂式的管理，实际上对于风电场的整个外部运行环境的宏观管理直接影响风电场的生产效益，以这次121台风机停运为例，如果事先做好停机准备，风电场升压站做好防风准备，不仅可以减少对电网调度的压力，同时还可以避免不必要的经济损失，包括线路的问题，风机故障的检修问题。由于海上风电场的检修和故障维护成本极高，所以海上风电场基本都额外单独配置了一套气象预测系统，随时可以应对气象条件变化导致的风机运行控制。

如何做好风电场运行的精益生产，一个是做好外部气象条件的预测，一个是做好风功率预测，再加上智能的运维管理，我想要实现风电场的发电量提升完全是有空间的。