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中國海裝何國華:大膽創新,研以致用

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-10-16   來源:能見APP  瀏覽次數:2001
核心提示:在16日上午召開的風電機組技改專題論壇上,上海電氣風電集團股份有限公司技術部電驅動卓越能力中心發電機領域總工何國華發表《大膽創新,研以致用》主題演講。
  2020年10月14日-16日,2020北京國際風能大會暨展覽會(CWP 2020)在北京新國展隆重召開。作為全球風電行業年度最大的盛會之一,這場由百余名演講嘉賓和數千名國內外參會代表共同參與的風能盛會,再次登陸北京,本屆大會以“引領綠色復蘇,構筑更好未來”為主題,聚焦中國能源革命的未來。能見App全程直播本次大會。
  在16日上午召開的風電機組技改專題論壇上,上海電氣風電集團股份有限公司技術部電驅動卓越能力中心發電機領域總工何國華發表《大膽創新,研以致用》主題演講。
  
  以下為發言實錄:
  
  何國華:今天我演講主要內容包括三個部分,首先還是想站在我們整機廠的角度,分享一下我們海裝自己作為整機廠家創新和實踐的一些經驗,這是前期機型的型譜,這里面有很多我們取得了一系列全國、全球一系列最優的成績,最主要給機電很多集成性技術和基礎性創新工作,這個對于我們后續機組的技改和創新都是一個非常好的基因傳承,幫助我們把后續機組改造工作做的更好,而在機組創新過程中,首先關注的是機組的安全和高效,我們機組不管說是臺風,作為海裝這是很自信的一點,在行業來從來沒有發生過一次倒塔的事故,同時對于環境的保護、智能解決方案在行業內還是很有口碑的,這給我們做技改的時候做了一些前期參考工作。此外在做機組整機的時候也積累了強大的服務團隊,這個對于我們做在役機組的技改也是非常有利的。
  
  下面簡單介紹一下我們目前做的新的一些技術和應用,一般來說技改的原因主要有幾個,一個是發電量是比較低的,第二個運維成本比較高,第三個環境適應性比較,第四個安全性,按照今天的標準和以前的標準,工況都不一樣,所以隨著時間的發展,它的安全性有必要去提升,還有一個是生命到期,到這個時候機組不得不去做一些壽命延長的評估或者說去把它更換掉,這些都是我們需要對在役機組去做技改的時候所要面臨的原因,而技改的核心肯定是提升發電量,基本原則就是要保證機組的安全,必要條件是它的經濟性一定要好。從系統的角度出發,作為我們在役機組和前端的主機銷售一樣,我們也需要一個系統的方案,這樣才能夠幫助我們去尋找最合適的、最經濟性、最好的技術方案,幫助我們去做最好的經濟性收益。而我們作為主機廠家,因為依托于精準的后評估,確定技術路線、確定最大收益,這個是非常有意義的,有利于業主做改造的。這是行業內做的比較多的,不光是海裝,同行業都在做,但是做葉片增效技改,還有幾個重要的技術難點,第一個是它的模型的準確性,我們一定要去把本身增效那部分的模型,另外機組整機建立起來的模型,一定要準確,重新進行載荷、仿真、評估。第二個轉矩這些參數一定要匹配,必須要和整機參數進行結合,第三個是整個系統的安全性,前些日子我們和一個業主交流,他們和一個廠家做了葉片增效技改,做了之后有一個零部件不停地壞不停地壞,后來發現再技改的時候沒有對整個系統進行仿真分析,結果出現了共振的頻率,導致零部件不停的損壞,這個是對于我們做技改方面一定需要注意的地方。第四個做技改設計是一方面,對于施工工藝也是一個非常高的要求,必須要保證工藝和設計一致性,才能夠達到我們技改的目標。第五個有效運維評估,比如發電量、安全性如果自己做的話,自說自話,也缺乏點客觀公正,事實上很多時候有必要邀請第三方給我們做一些評估。
  
  另外一個就是我們現在做的重點增效的控制技術,增效的時候第一個我們也在想,如何去兼顧發電性能和載荷安全,這是我們需要考慮的,第二個如果說增加并網的時間,使用壽命如何去兼顧它,第三個在講究低耗電的時候,如何去保證機組運行的穩定。第四個對風精度的時候,如何把我的偏航壽命匹配起來,因為偏航是有壽命的,不能無限偏航,風精度越高,普遍認為偏航次數就會越多,這個實際上也有點矛盾。第五個技改成本和電量收益,硬件上成本是比較低的,主要還是從軟件和人力的成本,經濟性是比較可控一些,但是前面幾個如何去驗證它。作為海裝來講現在開發了一個轉矩控制,我們做轉矩控制的時候,發電性,做載荷安全,要重新進行一個仿真,保證它的載荷安全。另外對起??刂?,去保證它的并網時間和使用壽命,需要去做好這些兼容的保護。另外對于設備控制,一方面去減少它的自耗電,另一方面要通過一些冗余保護的措施,去保證機組的安全穩定運行,第四個是偏航控制,一方面要既要能夠提高對風精度,另一個還能夠不降低偏航壽命,這樣才能夠達到我們真正技改的效果。
  
  接下來是在智能控制這方面,我們現在最新做葉片載荷監測系統,畢竟我們是主機廠,也不是做零部件的創新研發,行業很多都在使用它,但是我們來做主要是要去做它的獨立變槳,但是作為我們在役機組而已,最主要的它可以做到我們降低極限的載荷,降低它的不平衡度,降低振動值,行業用的時候我們發現它也可以盡量提升一些發電量,這個也是有好處的,但是它的難點就是監測系統和主控系統一定要去融合進去,它才能夠達到智能控制的目的,降低載荷,而這個設備監測系統本身它的測量準確性,我們在運用過程中發現了,它的準確性如何去驗證它,這個是我們做機組技改的時候持續要關注的點,因為每個設備都有它自己的誤差,還有我們施工的一些誤差,這樣如何保證它測量的準確性,如果測不準的話,我們后續對機組的機型校正可能就走偏了,就做的不對了。最后一個就是在測量準確的情況下,我們如何去對它進行一個校正,這些是我們做智能監測技術的時候應該關注的幾個重點。在智能運維方面,現在提的比較多,智能運維主要是解決時間和效率的問題,因為它直接和成本是掛鉤的,作為海裝來講,第一個是有健康壽命評估系統,這樣可以做機組是不是可以延長壽命的評估,在運行過程中,我們有故障診斷專家系統,提高故障診斷的效率,另外作為主機廠家,我們有專業的工程技術公司,有專門備品備件管理系統,這樣能夠提高物資齊備性和到貨及時性。另外對于我們做維護的時候有智能調度系統,這樣幫助我們在后續的運維過程中做好更多計劃性運維,這樣可以減少發電量的損失。把它集成在海裝的LIGA平臺里面去,這是海裝的最大平臺,當然最終的目的都是為了降低全生命周期的成本,為業主增加更多的收益。
  
  第三個我想簡單介紹一下前面所提到的一些技術經濟性,第一個是低效機組技改經濟性的分析,我們之前做過一個技改,輪轂高度是70米,做這個低效機組技改的時候,首先要對機組運行的現狀進行充分的分析,這肯定是第一步,第二個要對它的風資源再進行一個分析,第三個要做幾個方案進行對比,做方案的時候,它至少要包括兩個方面,一個就是方面就是它的可行性,這個方案到底具不具備可行性,能不能去做,還有它的經濟性到底怎么樣,值不值得我們去做,只有把這個做完了之后才可以決定做低效機組。這兒我簡單做了一個對比,之前本來是93的機組,當時做了102和111兩種方案,但是由于它的一些工況范圍,還有塔筒高度的要求,這樣它的成本和技術方案的難易度是差距比較大的,站在主機廠家角度來講還可以做設備的回收和再利用,這個方面也可以為業主節省更多的技改成本,提高他的投資回報率,所以我們當時推進的是B方案,不管是從可行性還是經濟性都是更有利于業主的。
  
  第二個是葉片增效的技術經濟性,做葉片增效的技術我們肯定要去按照海裝標準化的流程,保證葉片增效的安全和有效,這個是我們現場施工的一些圖片,對于葉片增效來講,并不是說每一種技術方案都是適用于所有的機型或者所有的地區,它必須得根據不同的機型、運行情況、風資源的情況去進行對比分析,然后去選取最合適的一個技改方案。還有一個自己做的增效控制的技術經濟性,第一個可以看到我們做了之后,它對風精度可以提升30%,這個是我們在現場做的測試的情況,此外不光是精度提高了,我們還能夠把無效偏航的次數降下來,降到70%。我們做增效的時候,有提高并網時間,就發現了我們做了之后,它的低風速段發電時間的占比提升了27%,有一些我們做轉矩和偏航,它可以提升功率曲線,理論發電量就可以提升1.5%到5%的區間范圍以內,我們目前認為這是一個比較容易達成的目標。此外現在行業內,我們機組運行過程中,運行久了之后就會偏航,基準就不太準了,我們需要采用激光雷達去對它的偏航進行校正,我們也是利用自己機組的運行數據,對它進行一個分析,看看它的偏航誤差到底是多少,固定偏差值。然后通過我們的一系列算法和激光雷達的測量值進行對比,發現它的準確率已經達到70%以上,而且整體趨勢都是完全符合的,這樣我們算下來,如果機組做增效技改,技術才能激光雷達,這樣測試時間比較長,費用也是比較高的,如果直接采用自己的壓倒算法,一方面設計周期大大縮短,另外它的成本也會大大的降低。而且做增效技改,單臺機組容量越大,它的收益率還是更好的,就是經濟性會更好,說明成本回收周期也很短,我今天的分享就是這些,謝謝大家。
  
 ?。ǜ鶕儆浾?,未經本人審核)
 
關鍵詞: 風電
 

 
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