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中车株洲所田文强:针对在役风机发电量与可靠性提升综合解决方案

2019-09-24  来源:中国风力发电网  [已有0人评论]  [有偿投稿]
核心提示:中车株洲所风电技术经理田文强出席大会并发表了题为《针对在役风机发电量与可靠性提升综合解决方案》的主旨演讲。
中国风力发电网讯:9月19日,由中国可再生能源学会风能专业委员会主办,中车株洲电力机车研究所有限公司承办,金风科技、远景能源、明阳智慧能源、海装风电、施耐德电气协办的“2019第三届中国风电设备质量与可靠性论坛”在株洲召开。
中车株洲所风电技术经理田文强出席大会并发表了题为《针对在役风机发电量与可靠性提升综合解决方案》的主旨演讲。以下为发言全文:
田文强:各位专家、各位嘉宾大家下午好,先来个自我介绍,我是来自中车株洲所风电事业部负责运维市场的田文强,下面由我从运维后市场的角度,作一个汇报。
我的汇报分成三个部分。第一个部分是特色服务。第二部分是主要业务。第三部分是市场业绩。
一、特色服务。
我们创建了南风服务售后服务品牌,在风电售后行业里面我们获得了首张五星级售后认证。第二个是我们一站式风场运维服务,提供客户全生命周期的解决方案。第三个就是我们的现场风电场的标准化管理。标准化管理主要是体现在风场管理军事化,服务办公信息化,风场安全精益化等。
二、主要业务。
在建立风机全生命周期的解决方案之前,我们重点打造的是一个技术改造运维服务,部件的维修四大核心。我们在技改方面,公司沉淀了10余年的双混技术,从06年涉猎风电制造行业至今,从1.0不惜到3.0X平台,累积了丰富的开发设计经验,在制造及变流技术方面我们精通主控变流、变桨等技术,善于解决疑难的问题。技改解决方案全面、成熟,技术改造要求主要是从安全方面,第一个是并网回路电气安全,还有涉王特性及高穿改造,以防雷改造。在提质方面,主要是有水冷超温改造,油冷超温改造,变流器故障下降的该增,第三个板块是在增效方面,主要是提高超级双馈,提高发电量提升和ABB主控优化等替换。
下面我重点给大家介绍一下发电量提升控制策略的优化。在目前在役的风机老型机型主要是从机组的发电量性能增强,控制策略制定化设计,主要是我们从下面几个方面去研究。一个是变江设计、偏航设置、最优的切入设置,季节性调节,从这几个维度去增加风电机组的性能。第二个角度就是从机组的发电量运行拓展和智慧型的监督控制。主要是多轨、多约束动态的增容,第二个是最优功能指令的跟踪,限电抢发的策略,还有一个软切除,还有一个就是自调节降低模式,还有一个容错控制。最后一个是我们低电耗,低电耗相对于你电耗降低了无形也是发电量提升了。
1、发电量提升。提升代价很小、提升的潜力很大,具备共性,最易于实施。这是展示它发电量提升的实际的图,它的发电量提升它会从小风的情况下,有一定的提升。在额定风速的情况下,它动态的超出,我们也有很明显的提升。第三个部分就是在切出,在实际目前行业里面一下切除功率几乎为0了,我们在软切除的优化策略上面,在它切除的这一瞬间都会在持续的发电。
项目案例1:瓜州甘河口第七风电场,2011年投产的,在本区域排名应该是中下游,该风产的年可利用小时应该是2277小时,通过我们在那边发电量的提升综合解决方案,我们从四个角度。第一个就是转矩控制模态增益优化设计调整,第二个是桨距控制优化设计及调整,第三个是基于风向补偿的最优偏航技术去优化,第四个是智慧型的监督控制。
这张图可以看出来这是我们做了改造的几个风机的一个实际情况,通过我们发电量提升改造以后,机组实际发电量与理论发电量均有一定的提升,根据基于实际日发电量的评估统计,我们当时在82号风机发电量提升体现有10.38%,根据基于功率曲线计算,理论发电量估值方法,82号风机提升15.47%,这是认证报告里面体现出来的数值。
项目案例2:广灵风场风机控制策略定制改造项目。经单项验证及批量整改运用,本次项目累积提升发电量3.3%,接近国内外同类研究水平,考虑到20万的装机容量,年平均可利用率是1800小时,按2%的提升比例计算,年发电量可增值720万千瓦时,折算当时算5.5毛4的话,合计一年可以增值439万。
2、高穿梭改造。我们主要的业务第二步是高穿改造。目前在这个行业里面电网越来越严格,安全系数等级要求越来越高,我们在高穿改造的行业,一个是华容1.5级型,还有就是华创1.5机型。我们主要是从软件改造,主控软件跟便六软件改造,第二个硬件是评估主电路系统的硬件,还有控制回路的开关电源UPS电源等是否满足高穿要求,第三个就是变流器系统,变流器驱动板进行更换。我们高穿改造我们有具备高穿测试实验体系,拥有全功率试验,变流器仿真实验,高穿实验验证平台,点四兼容性试验的整机厂商之一,多项实验能力已获得CNAS认证。我们高穿目前的业绩情况,我们完成了瓜州134台华锐机组的改造,完成了东北121台机组的改造,完成了新疆华电一期高穿技术改造,完成了海源D93高穿技术改造,完成了大唐景泰的技术改造等。
3、电池改超级电容。这个问题,低性能的不好容易报自检,从目前的状态,电池电压容易报故障,从电池的角度维护量比较大,原则上每2—3年就要整体更换一次,也不利于环保处理。电池改电容目前我们已经推行的方案,尺寸兼容跟原来的电池位,电池可以柜体复用,寿命可达到8—10年,免维护,不用再需要每隔3年甚至5年去更换,第三个就是变桨系统的安全性得到了很高的提升。第四个机组可靠性提升。它运用了超级电容以后,它的自检故障,电池电压这些低耗的故障一切都消除。
主控软件优化:1、电容容量测试,2、充垫支故障检测测试,3、电容状态监控测试。
4、叶片加长。现在很多行业里面有叫根部叶片加长,通过叶片加长增加风轮的扫风面积,提升低风速阶段的有关功率的输出,从而提升发电量。然后目前叶片加长的需要解决的几个问题。一个是气动设计、二个是结构设计、三个是生产制造、第四个是实验验证,第五个是现场施工,第六个是检查和维护。这是我们在工厂1.5MW机组叶片现场的加长,它根据在夜间加长,大概2米左右。
二、主要业务。
第一个就是这些能适用到的机性,电器安全电网回路改造,我们可以目前适用到华润机型中车机型。第二个是增值增效。超级双馈,目前增值方案我们可以同样运用到我们的中车的所有机型,华润1.5机型,华创1.5机型。涉网改造安全性的角度,也运用了中车的机型、华润的机型,说白了我们所有的技术提升和可靠性提升的所有的改造,几乎都运用到了华润1.5跟我们同龄机型的风机都已经涉及到了。
这是一个预防性维护的一个案例。现在我们预防性维护从大数据分析可以根据速度的异常,变桨驱动动力异常,从我们分析里面可以看出它的问题,第三个就是超温,我们从系统的,从原始还没达到它的限工或者是故障的前提下已经提前有预测。第四个是也片结冰。目前在南方区域或者是北方个别区域,在某一个时间阶段,它凝露比较多的地方,它有很大一部分出现结冰,结冰要有提前预防,发电量损失就会降低。
我们主要板块还有在备品备件的优势上面。我们10余年的主机盐法经验,具备专业齐全的备件采购渠道,完善备件质量保障体系。我们先进的备件管理系统,全国区域库房,及时的备件供应服务,还有国产化替代开发技术和经验,这些都是我们在备件领域,涉及到的核心部件有变流器、DCU、变桨变频器、主PLC等等,它主要服务于中车机型,华锐1.5,华创1.5机型。正规的采购渠道遍布全国区域的库房。我们目前5大生产基地,六大区域库房,四千万的备件储备,我们集齐这么多备件主要是给客户提供最快最优的服务。
第三个就是质量可靠。我们在部件维修上面拥有强大的整机技术服务团队进行参数校核、安全载荷符合、控制策略匹配、保护逻辑调整、效果确认等。
响应及时。我们拥有中车风电产业链优势,如叶片、发电机、齿轮箱、变流器等,都是我们中车自主品牌产业链里面的,我们拥有长期合作的吊装公司合作伙伴,快速的响应部件的更换。我们有经验的丰富、强大的技术团队,完善的配套链,10多年的工程经验,全方位的保障安全和质量。
三、市场业绩。这是第三部分,我们目前的一个业绩的情况。
目前我们的运维主要是依托于自己的风机的运维,我们的技改,目前完成的技改,17年到18年甚至到目前的19年,在技改上面我们做的比较深,第三个是备品备件,目前我们中标了6个框架,然后大部件维修,我们目前涉及到了4家企业,4家公司。
这是我们华能五子坡风电场所获得的荣誉,近三年来在我们的运维服务期内,云南五子坡风电场平均可利用率超过4000个小时,单台风机平均可利用率达到5300个小时,当时号称是2013年当时号称是“机王”。
这个是我们在中电建湖南的凤凰山风电场。这个风电场的平均风速不高,但是湖南区域它长期在某种时期,冰冻期、雷电区,重灾区发生频率比较高,依然实现了累计发电量,年发电量可达到17161万千瓦时,可利用小时为2080小时,远远超出可研1880小时。
这是滑润甘肃环县甜水堡风电场,年平均可利用率达到99.46%,MTBF6910H,目前位居甘肃第一。
这个是滑润的宁夏西华山风电场,它的数据值也是爆表,可利用达到99.52%,小时为3772小时,单月最高可达到26000小时。这个风场获得的荣誉也非常多。
谢谢大家,我的汇报完毕。
(标题为编者所加,文字未经发言嘉宾本人审阅。)

 
 

(来源:能见App)

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