海上风电机组电气设备状态检修技术研究现状与展望

该文阐述了海上风力发电机组主要电气设备运行状态检修技术研究现状,分别介绍了状态监测、状态评价以及检修决策等,对未来海上风力发电机组电气设备状态检修技术发展方向进行了概述。通过大量文献研究表明,状态监测方面,发电机与变频器电气状态监测技术主要还是集中在电流特征分析、电压信号分析、功率分析等电气信号分析手段;通过时域、傅里叶变换、小波变换等信号处理手段提取特征参量;基于箱式变压器的电气状态监测技术相比于陆上大型电力变压器略显不足,可用于监测提取的状态参量较少。状态评价方面,相比于传统的物理模型与数据分析,神经网络模型与模糊评价仍是目前比较有效的方法。检修决策方面,目前更多的还是依靠传统的故障树以及马尔可夫、改进马尔可夫过程。伴随着技术进步与运维工作经验积累,多参量监测系统、部件-系统-整机的完善评价标准体系、综合机会检修、组合检修与排程优化的决策技术将成为海上风力发电机组运维领域未来发展的方向。

理论发电量完成率在海上风电场评价中的应用

针对中国目前海上风电场起步较晚,技术不够完善,行业内对于海上风电场建设、机组选型和运营维护缺乏足够经验的特点,为完善海上风电场效能评价体系,提出理论发电量完成率的概念和相应的计算方法;同时,将理论发电量完成率这一指标代入实际案例进行计算分析。结果表明,理论发电量完成率能较好地反映风电机组和风电场的运行状态,能够将风资源状况和风电机组运行状态按照时间序列有机结合起来,是一个可操作性强且具有实际参考价值的指标,对海上风电场的评价和运行管理水平的提升有较好的指导意义。

海缆敷设施工问题分析及改进

现如今海岛经济发展迅速,沿海区域岛屿用电需求也在不断提高,随着施工技术水平的不断进步,电力系统的海缆敷设施工数量越来越多。该文以某海缆敷设施工项目为例,对海缆敷设施工常见的问题进行分析,并提出相应的改进方法,进而有效提高施工效率,降低施工成本。

海上风机塔架和单桩一体化试验设计方法

[目的]国内海上风电项目的业主在招主机标时,对风机厂商提供的基础顶载荷和塔架质量提出要求,在招设计标时很少对设计院提供的基础质量提出要求;详细设计阶段时风机厂商和设计院分别对塔架和基础进行设计,因此通常难以得到塔架和基础总质量最小的全局最优设计。[方法]提出了海上风机塔架和单桩一体化试验设计方法,通过对某海上风电项目进行试验设计得到多个不同塔架构型、塔底和单桩直径的设计方案,并通过载荷计算、塔架和单桩设计迭代优化得到相应的基础顶载荷、塔架质量和单桩质量等结果。[结果]研究表明:基础顶载荷或塔架质量最小的方案不是塔架和单桩总质量最小的方案。通过试验设计方法可以给出单桩和塔架总质量最小的最优设计。[结论]研究成果表明,在设计中采用一体化试验设计方法寻找塔架和单桩总质量最小的全局最优设计是降低海上风电度电成本的有效方法。业主将制定塔架和基础总造价最小的招标规则,要求采用一体化试验设计方案找到全局最优设计。

风力发电机自适应偏航控制策略研究

风力发电机的控制系统和偏航机构具有滞后性问题,当风向和风速频繁变化时,风轮平面无法准确对准风的来向,这会导致偏航机构频繁动作,增加机械损耗,进而影响偏航机构的寿命。针对上述问题,本文提出了一种基于卡尔曼滤波的自适应偏航控制策略,使风机具有较强的自适应性,降低偏航频次,提高对风精度。最后,通过数字仿真及现场数据测试验证,充分说明本文所述的基于卡尔曼滤波的自适应偏航控制策略能够明显降低偏航频次,提高对风精度,提升发电量,使风机具有一定的自适应性。

基于偏航尾流模型的风场尾流主动控制

风场尾流效应不但会造成发电量损失,也会引起湍流增加进而对机组疲劳/极限寿命造成很大的影响。结合现场风场案例,本文在传统的尾流计算Jensen模型基础上,引入偏航对尾流扩散、强度和范围的影响,建立了新的偏航尾流模型,大幅度提高尾流预测的精度。最后,通过主动尾流控制,可以减小尾流影响,提升风场发电能力2-5%。

基于滑模控制的风力发电机非线性控制研究

风能作为可再生的绿色能源已经成为各国普遍重视的新能源之一,风力发电技术也迅速发展。本文针对风力发电机快时变、非线性的特点,搭建了双质量块的非线性模型。为了满足系统的整体控制性能和稳定性,设计了基于滑模控制的非线性控制器。为了保证控制器的有效性,利用Matlab的Simulink工具搭建系统模型并进行了数值仿真验证。仿真结果证明,变桨系统和发电机扭矩做相应变化,使系统快速跟踪指令并达到稳定状态,系统具有稳定性和快速性。

风力发电监控与运维一体化系统设计

基于已有的风力发电监控和运维管理经验,运用大数据、无线移动等先进技术,在日常监控和运维管理工作中,对积累的运行数据进行深度挖掘分析,提出监控与运维一体化系统的设计方法,帮助风力发电企业(综合能源服务企业)不断提升发电效率,降低运维成本,最终实现监控、运维系统的智能化、高效化应用目标。

电池储能与火电机组联合运行的协调控制系统设计

采用电池储能和火电机组联合运行,构成新的电力调频电源,提出电池储能综合利用协调控制系统。该系统能够通过对储能电池单元充放电状态的控制,使火电储能联合调频系统更加精确地响应电网AGC指令,以实现电力系统的灵活运行。

双闭环VF控制MMC输出短路电流特性分析与计算方法

新能源直接通过模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)孤岛送出时,MMC需要采用电压-频率(voltage-frequency,VF)控制方式,为新能源并网提供稳定的电压支撑。针对换流器交流侧发生三相对称短路故障时,对双闭环VF控制MMC输出的短路电流进行了精细化计算。结合系统电路特性和MMC控制特性,首先对VF控制MMC交流侧发生三相对称短路故障后换流器的节点特性进行了分析,研究表明故障后换流器可能表现类似电流源特性或电压源特性。在此基础上,提出了MMC呈电流源特性时短路电流超调量的计算方法,以及MMC呈电压源特性时短路电流直流分量和稳态量的计算方法。最后,在PSCAD平台上进行了仿真分析,验证了所提出方法的正确性。

“营改增”对工程招投标的影响

“营改增”是国务院为完善税收制度,实现结构性减税,推进产业结构调整,促进国民经济快速健康发展的一项重要改革举措。“营改增”政策的实施,不仅冲击了原有计税方式和计价依据,也实质性地影响了工程造价体系,进而影响了工程的招投标。在对“营改增”对可再生能源发电行业(水电、风电、光伏发电)工程招标文件编制及投标报价的影响进行分析的基础上,提出了可再生能源发电行业在“营改增”后,招投标活动的完善措施。