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风电黄金时代风电机组智能化趋势明显风电风电机组《资讯》

发布时间:2020-08-17 11:55:10 阅读: 来源:袖毯厂家

导读:2014以来,风电行业利好政策不断。随着风电行业的逐步回暖,作为风电行业的上游产业,风电机组的地位不仅越来越重要。而且在互联网时代,风电的发展更是充分利用了计算机技术,机组等设备智能化趋势日益明显。

建立故障数据库为风机把脉问诊

今年以来,受一系列利好因素影响,风电行业逐步回暖,并不断提速。在风电加速发展的大趋势下,风电机组的技术和质量并没有被忽视,反而显得越发重要。

在近期召开的2014北京国际风能大会上,一批新技术和新设备纷纷登台亮相,为风电设备提升性能、加快发展保驾护航。

利用大数据降低风机故障率

如何不断地追踪风电机组各个阶段发生的变化,分析出现故障的原因,发生故障的时刻,以及当时的天气情况和负载情况?这可以利用在风电机组里存在的传感器来捕捉信息,通过解读这些信息,能够预测、防范风机可能发生问题的时机,激发风机里面的安全措施,实现自我控制。北京天源科创风电技术有限责任公司项目总监WolfgangJussen说。

通过软件,可以将传感器回传的数据和保存的历史数据进行整合。WolfgangJussen认为,从振动的传感器上可以发现它的异常状况,分析已有的数据,利用数据库,可以发现已经发生过的故障,因而能采取措施避免其再次发生。多渠道的实时传感系统,相当于风电设备的的一个预警系统,同时也能够告诉客户,哪些设备部件需要进行预防或维护。

建立有关故障的数据库,显然可以降低风电机组的故障率。在天津瑞能电气有限公司研发部门经理刘博看来,各种数据的透明性是真正提升风电机组控制水平的一个关键:采购来的部件信息资料不完整,没有建立维护清单,没有以机组为单位的成本数据,没有按部件进行故障分类,没有建立故障率知识库,导致机组成本越来越高。大数据的应用在风电领域必然可以发挥巨大的作用。刘博认为,在大数据的前提下,专家诊断系统可以更加完善。专家诊断系统包含本地程序和本地数据库,SCADA接口。远程诊断中心包含了基本数据库,故障诊断专家等等。诊断过程是风电机组发生故障时发出诊断需求,申请诊断,由本地专家诊断进行判断。远程诊断通过知识库获取知识信息,可进行人工的辅助分析。

抗冰系统和高温型风机

积极发展风电,势必由点到面开拓新领域,海上风电和低风速市场由此不断升温。而技术的提高和深化,使得风电设备在各种恶劣环境和气候的条件下,仍然能够从容应对。

瑞典VindRen风电技术公司执行官GoranRonsten谈到了冰冻环境对风电机组的影响:冰冻环境可以影响到6%的装机,这是在瑞典的一个数据。结冰状况下,发电量也会严重下降,大概降低13%。对于不同的风电机组,数据会有变化。中国的一些省份低温环境很常见,冬天也面临冰冻的情况。在南方,昆明以前也出现过冰冻。

冰冻不仅会影响到风机运行,也可能危及人身安全,因此GoranRonsten认为有必要把抗冰系统装到风电机组上去,确保机组正常工作。他说,西门子与VTT进行合作,开发了碳纤维抗冰体系。

ENERCON和维斯塔斯则采用了热空气技术。有抗冰体系的风电机组运行稳定性提升不少,明年在瑞典可能会有30%的风电机组安装前沿的去冰技术。

而在高温环境下,性能大幅提升的高温型风电机组应势而生。浙江运达风电股份有限公司的一位设计人员介绍,风电机组热传导包括三个部分:轮毂、机舱、塔桶,标准型机组温度范围在摄氏零下20度到40度,在目前实际应用中,很多高温条件下,机组都可能会限功率,甚至是停机。但通常高温地区具备的特点,是温度高,同时平均风速也高。新设计的高温型风电机组,适应温度提高了5摄氏度。

风电设备日益智能化

在互联网时代,风电的发展也充分利用了计算机技术,机组等设备智能化趋势明显。

风电机组智能化采用一体化的解决方案好,一体化的解决方案是所有的电气控制都由一体化的设计来完成。

优点是增加用户收益,提高可靠性、可用率、电量产出,降低成本。刘博说。

据介绍,风电机组的控制类型多种多样,按驱动链结构可分为直驱、半直驱、高速传动链。发电机类型有双馈、低速永磁、高速永磁。其软硬件差异非常大,首先是控制平台。其次是通讯接口内部像EtherCAT各控制器内部协议,控制策略多样。在风电机组智能控制方面,变桨健康诊断、振动监测、叶片健康监测、智能润滑、智能偏航、智能变桨、智能解缆、智能测试都是风级职能发展的方向。

随着智能技术的不断发展,风电机组的智能控制技术也越来越细化。金风科技的一位工程师在谈到风电单机时,建议可以使用先进的激光雷达测风技术,对风机及其周围的风速进行实时测量和分析,用于实现智能预测控制,偏航位置校正及风电场的协调控制。

同时,他认为,采用此技术可对关键部件载荷实施监控,对载荷计算数据进行对比,使得风机的控制更加智能。在单机智能控制基础上,还能实现风电机组的集群协调控制,并且基于大量的海量历史数据,对风机的运行和控制进行优化。总之,单机的智能控制可以带来更多发电量,创造更多的利润。

我们提出了一个软件平台标准化的方式,思路是把控制程序和控制平台完全分开。同时,控制程序与外部应用也完全分开。目前应用智能化技术的还不算多,但整机制造商已经开始重视风电机组控制系统的设计提升,智能化技术应用前景广阔。刘博说。

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