中国船舶重工集团海装风电股份有限公司工会 以“五家建设”为新支点撬动企业发展

中国船舶重工集团海装风电股份有限公司工会报道中国船舶重工集团海装风电股份有限公司工会以'五家建设'为杠杆撬动企业发展新支点。建设效益之家,促进公司高质量发展。一是坚持开展全年劳动竞赛、专项劳动竞赛和职工技能大赛等品牌技术比武,实现全覆盖、全竞赛、助力降本增效、追求卓越绩效。二是打通职业通道,通过定期培训、考核和评定,将企业的发展与职工成长紧密联系。三是以点带面,创建'韩花丽劳模工作室',建立闭环工作模式,使研发产品转化工作得到了充分落实。

作业成本法在重工业制造业的应用效果分析——以D风电设备公司为例

作业成本法在制造费用比例较小的重工业企业,虽然成效不如高新技术企业等制造费用占产品比例较大的企业,但经过研究与分析,运用作业成本法对产品成本的分配与归集,与传统成本法相比确有先进之处。最后提出了建议:从管理层面来看,作业成本法更适合企业内部管理;从车间工作效率看,作业成本法有助于提升一线人员的工作效率。

附加阻尼控制下风电机组机网耦合载荷建模及分析

针对附加阻尼控制下风电机组机械载荷问题,开展风电机组机网耦合载荷建模及载荷特性分析研究。采用FAST与Matlab/Simulink软件联合方法,建立综合考虑机组机械特性和电气特性的并网风电机组机网耦合载荷模型。采用所建模型开展附加阻尼控制对机组机械载荷影响的仿真分析,并复现附加阻尼控制下风电机组机械系统与电力系统的机网共振现象。结果表明,所建模型能够表征附加阻尼控制下风电机组机械系统与电力系统的耦合互作用,系统低频振荡会导致机组关键结构出现明显振动载荷,且系统振荡频率与机组机械结构固有振动频率接近时两者共振会急剧加大机组振动载荷。

环境参数对风电齿轮箱传动系统疲劳损伤的影响

在风电机组全寿命周期内,长期风速概率分布会使风电齿轮箱传动系统动载荷出现随机特性,影响其疲劳损伤预估精度。笔者提出了一种考虑长期风速概率分布特征的风电齿轮箱传动系统疲劳损伤预估方法,通过建立大功率海上风电机组OpenFAST-SIMPACK联合仿真模型,计算不同平均风速与湍流强度组合工况下的风电齿轮箱传动系统齿轮短期疲劳损伤,进而采用代理模型技术重构“平均风速、湍流强度-短期疲劳损伤”映射关系,预测齿轮长期疲劳损伤。研究结果表明:风电齿轮箱传动系统低速级太阳轮容易发生接触疲劳失效;在额定风速以下,低速级太阳轮短期疲劳损伤与平均风速呈正相关,在额定风速附近,平均风速与湍流强度的随机特性均会增大其长期疲劳损伤不确定性,增大其疲劳失效风险。

弹性支撑双风轮风电机组传动链强度分析

为使前后风轮间流场干涉影响降低,双风轮风电机组传动链具有跨距长、支撑点多的特性,导致双风轮风电机组传动链在长跨距柔性主机架支撑下具有复杂的载荷特性。建立考虑主机架柔性的某型双风轮风电机组传动链动力学模型,分析齿轮与主机架结构强度。结果表明:各级齿轮接触强度、弯曲强度以及主机架强度均满足设计要求;主机架支撑变形有助于协调各构件之间的相对变形,适量减小主机架柔性有助于改善传动链承载时主轴轴承之间的轴线不对中情况。

变动成本法与作业成本法的结合及其在中小型制造业企业的运用效果分析——以D风电设备公司为例

变动成本法由于将固定制造费用计入利润表,因此费用的分配就变得至关重要。而传统成本法对于制造费用的分配已经不能满足现代企业的成本管理。基于此,本文以传统成本法的数据为基础,在使用作业成本法进行一次分配后,结合变动成本法进行二次分配,对数据进行分析;之后,再与传统成本法计算得出的成本加以比较,并对成本的原理、成本计算的思维、变动成本法可以使用的范围等提出建议。

复杂地形风电场微观选址优化算法研究

我国拥有丰富、分布广泛的风能资源,其中复杂地形的风能开发正成为新的焦点。在风能开发中微观选址极为重要。由于传统风电场微观选址优化在复杂地形中效率低下,难以充分利用风资源,本文提出两种更高效的优化方法。其一,采用灰狼优化算法对风电场选址进行优化,优化主要以单个风力机容量系数为个体,总发电量的提高为目标,多优化个体共同构成电场整体排布方案。这种针对复杂地形下风电场微观选址优化的方式,能显著提升优化效率,有效实现选址优化目的。其二,采用作图法,分析风电场内特定高度的容量系数和风向分布,提出多种排布方案,基于发电量最大化原则选定方案实现优化,这种方法直接锁定最优结果,减少计算资源消耗。

海上风电机组固定式支撑结构环境敏感性分析及极限工况下的一体化设计

本文通过对各种环境、荷载条件下的单桩基础和导管架基础进行初步设计计算,分析比较了各类环境、荷载参数对海上固定式风机基础的影响及敏感性,得到了这些参数对基础结构用钢量的影响规律。单桩基础对基础顶部弯矩和海水深度变化最敏感,导管架基础则对波高的变化最为敏感,并且与单桩基础相比,导管架基础对环境参数的变化表现出了更高的敏感性。通过建立风机-塔筒-基础的一体化模型,实现了海上固定式风电机组在极限工况下的一体化分析与设计,并将一体化设计结果与传统迭代设计结果对比,结果表明采用一体化设计可明显降低构件的内力及基础结构的材料用量。

风电混合塔筒中空夹层钢管混凝土转接结构轴压性能试验研究

在风电机组预应力钢-混凝土混合结构塔筒中,转接结构是用于连接上部钢塔段与下部混凝土塔段的过渡结构,其受力复杂,采用传统的钢筋混凝土结构形式容易产生裂缝甚至发生破坏。提出了一种中空夹层钢管混凝土转接结构,并进行了4个中空夹层钢管混凝土转接结构试件及1个钢筋混凝土转接结构对比试件的轴压试验。结合有限元及理论分析揭示了中空夹层钢管混凝土转接结构的承载能力及隔板、栓钉等因素对其受力性能的影响。结果表明:在相同用钢量下,中空夹层钢管混凝土结构形式显著提高了转接结构的承载能力及变形能力;隔板和栓钉的设置增强了钢与混凝土的连接,限制了内外钢板的局部屈曲、延缓了混凝土的压溃,进一步提升了结构的轴压受力性能;其中,栓钉对于增强结构整体性更为有利,使结构延性增加更为显著。

海上浮式风电机组变桨距自抗扰控制策略研究

为有效抑制由随机风、浪载荷引起的海上浮式风电机组发电功率波动,提出了变桨距线性自抗扰控制(LADRC)策略。综合考虑气动力、水动力、结构弹性和变桨距控制等影响因素,建立5 MW级海上浮式风电机组气弹水控耦合系统动力学模型,基于恒转矩控制目标设计变桨距线性自抗扰控制器,分别采用带宽整定法和BP神经网络整定法对控制器参数进行整定,对比分析变桨距线性自抗扰控制对发电功率波动的抑制效果。研究结果表明:采用带宽整定和BP神经网络整定的变桨距线性自抗扰控制可以有效地改善海上浮式风电机组变桨距灵敏度,抑制发电功率波动。

海上风电机组基础结构选型程序开发

文章通过分别变化基础顶部荷载、水深、波高、海流速度、土体性质等环境荷载参数,对不同环境、荷载条件下的单桩基础和导管架基础进行设计计算,将得到的大量算例作为依据进行选型程序开发。选型程序以算例结果为基础,根据输入的环境、荷载参数对算例结果进行插值,便得到该参数下的设计结果。并针对已有工程对选型程序的结果进行验证,结果表明选型程序的计算结果与已有工程的结果基本相同,具有参考价值。

兆瓦级风电齿轮箱传动系统瞬态动力学响应等效缩减方法

随着风电齿轮箱朝10 MW及以上超大功率发展,其全尺寸测试受到试验台架功率限制的问题愈发明显。该研究提出了兆瓦级风电齿轮箱传动系统瞬态动力学响应等效缩减方法,以某型5 MW风电齿轮箱为研究对象,建立了风电齿轮箱传动系统变速动力学模型,并基于量纲理论推导了适用变速工况的风电齿轮箱传动系统等效缩减动力学相似关系,对比分析了原型与缩减后的风电齿轮箱传动系统固有特性与振动响应。研究结果表明,缩减后的风电齿轮箱传动系统固有频率、模态振型与原型满足相似关系,并且缩减后的风电齿轮箱传动系统稳态响应、瞬态响应均与原型满足相似关系,最大误差小于3%。该方法可以为风电齿轮箱等效缩减设计提供一定的参考依据。

考虑环境参数的风电齿轮箱传动系统疲劳性能优化

随机风速会使风电齿轮箱传动系统出现频繁的载荷波动,造成复杂的结构变形,容易产生齿轮偏载,加剧其接触疲劳失效风险。提出了一种考虑环境参数随机不确定性的风电齿轮箱传动系统疲劳性能优化方法,在建立计入全局载荷的风电齿轮箱传动系统动力学模型基础上,利用代理模型方法重构“平均风速、湍流强度-齿轮修形参数-齿轮长期接触疲劳损伤”映射关系,建立考虑风速概率分布的多级齿轮修形参数优化函数,对比了风电齿轮箱传动系统疲劳性能优化效果。结果表明,低速级太阳轮长期接触疲劳损伤值大于0.7,是风电齿轮箱传动系统高可靠设计的薄弱环节之一;优化后的风电齿轮箱齿轮长期接触疲劳损伤值明显降低,其中低速级太阳轮长期接触疲劳损伤值降低了11.37%,疲劳性能提升效果显著。

基于大数据分析的海上风力发电机组远程运维云服务方法

提出一种基于大数据分析的海上风力发电机组远程运维云服务方法,通过获取远程风力发电场中风力发电机组的故障数据,采用智能算法寻找系统最优维修规则及最优运维方案。大数据云平台将形成的维修建议实时推送给远程风力发电现场的运维人员。该方法旨在减少运维工程师驻守风力发电场的需求,降低运维成本,提高风力发电机组运行效率。

基于随机森林的海上风电机组发电机轴承异常状态监测方法

发电机轴承是海上风电机组中重要的零部件,其状态直接影响了海上风电机组的运行状态和发电量。文章通过结合机理分析和数据驱动提出了基于随机森林的海上风电机组发电机轴承异常状态监测方法,该方法先通过机理分析选取变量、清洗数据和标定样本状态,然后通过数据驱动的方法对海上风电机组发电机轴承的状态进行预测。通过现场实际的海上风电机组SCADA数据对该模型进行验证,所述方法能够有效预测海上风电机组发电机轴承的状态,并且能有效避免对异常状态的误报和漏报。

基于改进DS证据理论的海上风电机组变桨系统健康状态评估方法

文章针对海上风力发电机组变桨系统的健康状态评价提出了基于改进证据理论的变桨系统健康状态评估方法。该方法首先挑选出能够反映海上风力发电机组健康状态的评价指标,计算出各评估指标的劣化度进而得到隶属度,最后通过改进的证据理论进行证据推理得到机组变桨系统的健康状态。通过相应的实验分析和检修记录的闭环验证,证明了所提方法的有效性。

大型海上风力发电机组最佳叶尖速比控制参数自适应整定方法

空气密度变化是导致风力发电机组叶片气动特性在运行过程中发生显著变化的重要外界因素之一。为解决因空气密度变化引起机组实际运行额定风速与设计值出现偏差,进而导致叶尖速比偏离最佳值及风能利用系数相应降低,风电机组输出功率显著减少的问题,文章提出一种根据空气密度变化调整最佳叶尖速比控制参数的方法,以提高风电机组对环境的适应性,增强风电机组在不同空气密度下的发电能力。

海上风力发电机组轮毂温度控制技术

目前国内风力发电机组基本采用电动变桨技术,海上风力发电机组风轮又采用封闭式结构,变桨系统以及主轴产生的部分热量将聚积在轮毂内部。为保证轮毂内电气部件的正常使用,文章介绍了一种轮毂温度控制技术,通过理论分析计算和测试试验可以看出,采用该种轮毂温度控制技术可以有效降低轮毂内环境温度,使环境温度达到电气部件的使用条件。

海上风电机组预应力钢管混凝土格构式塔架动力特性分析

为避免风电结构发生共振,影响发电效率和结构安全,了解掌握风电机组支撑结构动力特性至关重要。预应力钢管混凝土格构式塔架是一种新型的风电机组支撑结构,在海上风电机组大型化过程中将扮演重要角色,本文采用有限元建模的方式对该塔架固有频率进行分析,分析在不同底部跟开、不同角柱直径和壁厚、不同斜杆壁厚下的固有频率的变化特征,并提出设计建议,以期对设计人员提供思路。

海上风电场电网有功调度发电量提升技术

随着国内海上风电装机迅速发展,海上风电在电力能源系统的占比越来越大,与此同时不断提高风功率预测、高低穿、一次调频等技术,提高了海上风电风力发电机组的可调节性,进而提高了电力系统稳定性。但风电的应用依然存在间歇性、波动性、处于电网末端等问题,加之目前海上风电储能技术尚未完善,海上风电场就必须接受各个地方电网有功负荷调度,避免引起电网线路功率波动,影响电网及其线路的稳定性。风电场处于电网有功调度期间,尽可能提高风电场站内发电量。文章从能量管理系统(Energy Management System,EMS)系统有功控制现有策略有功欠发及线路损耗等现象出发,优化EMS系统风电场有功控制参考点、优化可用功率、限功率等控制策略,并在海上与陆上不同风况的风电场部署及测试,对比分析不同有功控制策略下风电场发电量提升比列。