引言
过去十年，风电场控制已经从一个研究课题变成了一个可行的解决方案，为行业提供了优化风电场价值和降低能源成本的机遇。通常认为，代表一项技术成熟的最终里程碑事件是其可以获得所谓的“银行可融资性”，即成熟的金融机构愿意以合理的利率为项目提供资金。对于风电行业，亦是如此。风电场控制为风电项目获得银行融资提供了途径。本文将介绍DNV新推出的一项报告，详细介绍了如何通过风电场控制实现这一目标。
DNV认为，风电场控制的成功设计和实施依赖于分析技术和模型的准确性，以及对实验数据的验证。由于每个模型都存在一定程度的相似度，DNV认为，在分析预测中对不确定性进行量化是实现风电场控制银行可融资率的关键步骤。基于上述原因，DNV召集了各个学科的专家，创建了这份《风电场控制：通往银行可融资性的途径》报告。该报告描述了DNV在风电场控制上的技术可行性、适合项目投资以及最终适合支持项目融资的多个观点。以下是对这些观点的简要介绍。
什么是风电场控制
风电场控制是为了控制风电场中的每个风机，使整个风电场的总输出或总体性能得到优化所需的模型和程序。为了控制单个风机，通常会考虑两种方法：轴向感应控制（其中风机推力减少，以增加尾流的风速）和偏航控制（其中转子偏航，以改变尾流特性并有效’引导’尾流）。其他可能的技术仍在研究阶段。
目前技术发展水平
众所周知，尾流相互作用会降低风电场的功率输出，增加风机负载。近年来，人们对旨在减少尾流影响的风电场控制概念越来越感兴趣。控制目标是通过操纵单个风机控制器让尾迹干扰效应最小化，在保持或降低风机疲劳负载的同时，提高风电场的总发电量。轴向感应控制和偏航控制(尾流转向)是两个比较领先的方法。这两种方法都有意地减少个别风机的功率输出，以实现风电场总发电量的净提升。
对已运营风电场改造的风电场控制
当考虑对一个已开始运营的项目进行风电场控制改造时，全面实施和投资步骤本质上可以认为是递增的。通常，要进行可行性研究，以确定能源产出潜力，从而有可能在此之前进行现场筛选评估，以确定对风电场投资项目进行风电场控制的可行性。这种可行性研究可以考虑对负载的影响，或者如果需要，可以在负载约束范围内进行优化。可行性研究的结果通常包括优化策略、对能源和负荷的影响预估，以及结果中不确定性水平的指示。该策略将与OEM合作进行最有效的评估。
DNV意识到许多利用建模来评估风电场控制改造的可行性研究。其主要目标通常是优化稳态设定值，以在负荷约束的情况下让能源产出最优。减小负荷以获得更长的使用寿命，以及降低运维成本，都是风电场控制潜力较大的目标，但迄今为止这一直是次要目标。这在很大程度上是由于风电场至少在前半段生命周期中通常在一种支撑机制下运行。此外，由于贴现现金流的做法，早期的经营对资产的净现值有更大的影响，因此能源优化比提升生命周期更重要。
如果可行性测试通过，风电场控制策略需要现场实施设计，这通常包括一个在动态风资源条件下更详细的战略执行分析，和实施所需的硬件和软件说明。理想情况下，这种现场测试还应包括负载测量活动，以确认负载仍在设计范围内。测试通常会在风电场控制策略的调试阶段之后进行，在此阶段，实施过程中出现的任何问题以及与预期能量上升或负荷包络线的显著偏差都可以得到纠正。
新风电场中的风电场控制
在风电场前期建设阶段，人们经常考虑的是风电场控制的可行性，以及它是否能对风电场的运营表现产生积极的影响。
考虑技术的实际表现记录很重要，但在风电场的前期建设阶段，很大程度上依赖于准确模拟风电场控制影响的能力（通过能源预测和负载）并提供可靠的证据（通过验证）以证明其有效。
建立项目融资渠道
随着风电场控制概念的发展，在建设前阶段量化风电场收益的需求也越来越大。
施工前阶段的一大主要挑战是为可能的益处提供足够的证据和支撑，以方便借贷方和投资者为他们提供项目融资。这些利益相关者的判断标准在很大程度上取决于市场和业务的性质，但DNV所提议的框架被认为是适用于大多数市场的指导建议。
资格预审阶段
在评估风电场建设前期风电场控制的潜在益处时，应通过稳健的建模方法来证明可行性，该方法可以捕获控制系统的实施细节，以及由此产生的能量提升（如果适用）和风机负荷影响。
合格阶段
在此阶段，技术供应商可能会寻求概念认证（可行性声明）以证明设计的可行性。确定达到合格阶段的关键标准之一是风电场控制技术供应商必须能够通过验证研究来证明在一系列条件下的可靠性运行，且验证研究被已有的第三方机构审查和认可。
商业验证阶段
商业验证阶段主要是通过建立可靠的跟踪记录来实现，包括验证和操作两方面。它要求对于给定的项目，上升和相关的不确定性已由公认的独立方进行了同行评审。技术供应商的跟踪记录包括成功完成特定场地的设计评估(SSDA)或多个项目的项目证书。通过那样，独立风电场控制技术被应用到风电场层面应用特定场地控制和负荷。
认证
风机型号或风电场项目的认证是设计中的一个重要里程碑，与高水平的技术质量相关。
概念认证/可行性声明
用于证明概念设计阶段的风电场控制技术可行，并依据 DNVGL-SE-0190 的第 2.2 章节签发相应的可行性声明。
型式认证
型式认证为批量生产和多用途应用的部件或软件的设计、测试、制造提供了第三方验证。
特定场址设计评估
施加风电场控制功能的特定场址设计评估(SSDA)，通过考虑单独风况、风机布局、尾流效应等特定风电场相关参数，同时应用风电场控制功能，证明该设计适合于风电场特定的环境条件。
项目认证
成功签发的项目证书说明其对应系统在运行环境中得到了验证。
