海上风电机组的模型设计与动态仿真研究

在分析双馈式风力发电机组工作原理的基础上,利用机理建模的方法构建了包括风力、风机、齿轮箱、发电机在内的各个主要子系统的数学模型,并充分考虑各子系统之间的相互关联,建立了双馈式风力发电机组模型。利用TPS软件,以华能如东海上风电场远景风机为仿真对象进行动态仿真,对比实际机组风速-输出功率采样数据,验证风电机组仿真模型计算的准确性,为海上风电风功率预测模拟提供可靠依据。

风力发电机绝缘状态评估模型

根据风力发电机现场绝缘状态检测条件以及非破坏性绝缘特征参量和剩余击穿电压的关系,建立了非破坏性绝缘特征参量评估体系,运用这些参量来评估风力发电机的绝缘状态。根据实验室实验数据、电力行业相关标准和风电场多年运行的经验,选用模糊数学的方法建立多参量的模糊综合评估模型,实现对风力发电机绝缘状态的良好、报警、危险三级定量评估。

风力机叶轮气动不平衡故障诊断方法

叶轮气动不平衡在风力机组运行过程中是不可避免的,如果叶轮气动不平衡量超出合理范围,风力机各部件将长期承载额外动载荷,直接影响其可靠性和寿命。文章研究了风力机叶轮气动不平衡的机理,建立叶轮气动不平衡理论模型,提出叶轮气动不平衡与质量不平衡的区分方法,确定叶轮气动不平衡将引起风力机在轴向、径向产生1倍叶轮转动频率的振动故障特征。实验室和风电场试验结果表明,上述方法可用于确定风力机叶轮气动不平衡故障。

海上升压站应急电源系统切换逻辑缺陷分析及优化

海上升压站应急段提供了海上升压站正常运行及故障检修的重要电源,比如开关柜动力电源、直流充电机电源、UPS主电源、消防系统电源、应急照明电源、助航电源等。根据负载的重要性海上升压站设置三路电源进行可靠切换,为应急段提供电源,其重要性及电源投入方式与大型火电机组保安电源相似,电源投入方式都属于三电源切换类型。文章通过对比国内主流三电源切换主要方式优、缺点,选择符合海上升压站特点的切换方式。同时对典型海上升压站应急电源系统切换逻辑存在的问题进行较为全面的分析,给出了相应的解决方案,对于保障后续海上风力发电安全稳定运行具有较大的推广价值。

风力发电机绝缘状态一体化检测装置研发

风力发电机绝缘状态现场检测对提高风电机组运行可靠性具有重要意义。本文通过分析双馈风力发电机绝缘电阻、介质损耗因数、局部放电和脉冲电压波形等非破坏性绝缘状态特征参数的现场检测技术,设计并开发了一种风力发电机绝缘状态一体化检测装置,该装置主要包括电源模块、信号测量模块、数据采集模块和软件分析模块,通过电源模块提供多参数检测所需的高压试验电源,对各参数分别进行测量分析。实际应用结果表明,该装置能实现对风力发电机绝缘电阻及极化指数、介质损耗因数、电容、局部放电和脉冲波形等多种绝缘状态特征参数的检测,检测精度满足实际要求。而且,在实际应用中可综合评估发电机的绝缘状态,避免单一参数评估的片面性,且一体化程度高。

基于动态规整与Park矢量离心变化率的风电机组变流器健康状态评估

针对风电机组变流器绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块故障率高且故障发生在较短时间尺度上的情况,提出基于动态规整与Park矢量离心变化率的变流器IGBT健康状态评估方法,利用动态规整算法建立相似度计算模型,计算三相波形的最小规整距离与波形相似度并实现变流器运行状态判断;利用Park矢量椭圆离心率与变化率进行IGBT状态评估并设定评估指标。分别通过仿真及实际运行数据验证。验证结果表明,该方法具有较好的实用性,在故障发生前波形相似度逐渐降低,Park矢量离心率变化趋势持续增大,表明这种算法模型能够明显区分正常波形与异常波形。采用该方法能及时反映变流器健康状态,可以有效避免由于IGBT故障而导致电力电子系统关闭或损坏的情况。

如东海上风力机组基础冲刷机理数值模拟研究

基于CFD方法和水沙两相流方法,构建三维冲刷数值模型,依托如东海上风电场风力机基础,揭示了风力机基础冲刷机理。研究表明:1)该模型能较好地捕捉桩基周围流场特性;2)冲刷形态模拟与现场监测结果有较好的一致性;3)如东风电场冲刷深度和形态主要受到潮流流速和历时控制;4)桩的两侧冲刷较大,冲刷坑范围为2~4倍桩基直径。

海上升压站大孤岛运行模式技术研究

随着中国海上风电场的缓慢起步,海上风机需要在孤岛运行情况下配置合适的应急电源以保证可靠性,而海上风电场孤岛运行模式面临着设备配置选择、运行操作方式等诸多问题。因此,文章分析了海上升压站大孤岛运行模式的必要性和适用性,提出了针对海上风电场风机应急供电的大孤岛运行模式和设备配置方案,通过仿真分析验证了配置方案的适用工况。上述成果在海上风电场工程中得到了实际应用,可为今后的海上风电场工程建设提供指导。

5G技术在海上风电场智慧运维中的应用现状及展望

海上风电场离岸距离远,运行环境恶劣,运维周期长,当机组出现问题时,如何及时发现问题并实时处理成为其运维工作的关键。文章通过5G技术特点的研究,结合运维实践经验,针对海上风电场特点,分析提出了5G技术在海上风电场智慧运维中的几种典型应用场景,为海上风电场高效运维提出了新的解决思路。

海上风电应急检修经济性评价模型的建立及分析

随着海上风电机组离岸越来越远,风电场逐渐开始使用直升机参与运维工作。当机组出现突发故障或运行过程中出现紧急情况时,风场运维中心需选择合适的交通工具迅速将人员及设备运送到相关风机。在应急检修过程中,经济性是风电场选择交通工具时主要考虑的因素之一。文章通过建立海上风电应急检修经济性评价模型,对应急检修时选择交通方式的经济性进行分析,并以某海上风电场为例,计算应急检修过程中选择运维船及运维直升机的经济平衡点,有助于指导风电场应急检修时交通工具的选择。

大直径钢管桩沉桩工艺及桩身垂直度控制

本文通过对单桩沉桩工艺、垂直度测量控制方法的剖析与总结,为后续海上风电场建设中无过渡段大直径钢管桩单桩基础的施工、质控提供实际经验。

基于逐步回归的AdaBoost-SVR模型在海上风电项目造价预测中的应用

为克服海上风电造价预测模型中自变量存在的多重共线性对建模的影响,同时针对现阶段海上风电实际成本数据较少,样本数量不多的现状,提出一种基于逐步回归的AdaBoost-SVR造价预测模型。逐步回归方法可有效提取重要自变量,避免多重共线性的影响。AdaBoost-SVR模型可在小样本的条件下保证模型的精度,同时提高泛化能力。工程实例分析表明该模型可有效提高预测精度。

海上风电现场作业风险管控的难点及对策

随着我国海上风电项目建设取得的显著成就,项目风险控制和安全管理备受关注。事实上,海上风电项目的工作风险水平较高,在自然条件风险、施工质量风险、作业安全风险等方面都存在风险点。因此,风电项目施工和运维管理人员必须针对每个风险点制定有效的控制措施,加强风险识别和防控能力,以确保广大项目施工、运维人员的生命安全,科学推进海上风电项目的发展。

海上升压站400 V备自投系统结构与逻辑优化分析

就海上升压站建设来看,其中400 V备自投装置对于升压站整体工作影响较大,而目前海上升压站备自投装置还存在一些缺陷,鉴于此,对海上升压站400 V备自投系统的逻辑结构进行了分析,探究这一系统结构和逻辑优化的有效方案,研究升级后升压站备自投结构优化情况。

风力发电机及风力发电控制技术研究

风力发电是将风能转化为电能的一种新能源发电方式,其发电效率和质量与风力发电机组运行状态息息相关.风能本身具有随机性特点,属于低密度能源,想要保证风力发电机组稳定运行,就要引入切实可行的发电控制技术.所以,想要进一步推广风力发电模式,就要不断优化和完善,全面提高系统运行的可靠性和安全性,同时加大风力发电控制技术研究力度,在提高风力发电效率的同时降低发电成本.文章对传统风力发电机和新型风力发电机进行概述,总结了几种较为常见的风力发电控制技术.

一流海上风电企业的管理实践研究

华能江苏清洁能源分公司成立于2011年3月28日,采取"总厂制"管理模式,在江苏省内先后注册成立10家项目公司,负责华能集团公司在江苏地区风电及其他清洁能源开发、建设和经营管理任务。进入新时期以来,根据华能集团公司"两线""两化"战略新要求,肩负着华能集团"东线"建设千万千瓦级海上风电基地重任。在创建一流海上风电企业的征程中。

试论风力发电机组技术发展趋势

在社会经济稳步发展的背景下,对电力需求量日益增加。为了保证电力供应的稳定性,达到环保要求,需要大力发展风力发电事业。在资源角度来看,任何不可再生资源都是有限的,在资源应用过程中还可能出现污染情况。为了达到可持续发展目标,构建友好的社会环境,需要大力推广风力发电,重点研究风力发电技术发展趋势。在新能源开发领域,风力发电已经成为不可缺少的重要内容,风力发电机组朝着智能化和大型化方向前进,在风力发电机组功率调节过程中,需要做好技术研发,满足电力供应需求。