華潤新能源有限公司錫林浩特200MW風(fēng)電項(xiàng)目位于內(nèi)蒙古錫林浩特市寶力根蘇木境內(nèi)，采用由中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司（簡稱“中車株洲所”）出品的80臺(tái)2.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，2021年上半年機(jī)組月度平均可利用小時(shí)數(shù)達(dá)263h，連續(xù)獲得華北電網(wǎng)錫盟特高壓匯集站下屬35家風(fēng)電場月度可利用小時(shí)數(shù)第一。
該項(xiàng)目是錫盟大基地第一批吊裝完成的項(xiàng)目，中車株洲所和業(yè)主單位通力合作，克服“搶裝潮”影響，確保項(xiàng)目的順利交付并網(wǎng)，同時(shí)積極履行央企責(zé)任，嚴(yán)守產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，2020年度交付的全部產(chǎn)品，以其優(yōu)異的發(fā)電性能和高可靠性贏得客戶贊譽(yù)。
微觀選址 定乾坤
為了讓測風(fēng)數(shù)據(jù)的分辨率精度更高，給業(yè)主提供更加清晰的風(fēng)險(xiǎn)前置管控，降低風(fēng)電場未來產(chǎn)能評估的不確定性，中車株洲所針對風(fēng)電場開發(fā)與微觀選址階段，提供了獨(dú)有的“中尺度風(fēng)能資源模擬機(jī)宏觀選址平臺(tái)”和“風(fēng)能資源數(shù)值模擬高性能計(jì)算平臺(tái)”解決方案，為風(fēng)電場的“出身”打造良好的基因。
要想提高選址的精確性，在無實(shí)測地形圖、地表粗糙度及障礙物布局不明確，開發(fā)進(jìn)度緊急等情況下進(jìn)行選址選型，如何降低這些因素導(dǎo)致的影響和風(fēng)險(xiǎn)？中車株洲所結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)，采用無人機(jī)測繪、影像識別、三維建模、數(shù)字成像等手段對風(fēng)電場微地形修正還原，對植被和場地限制物精準(zhǔn)識別，從而減小微觀選址機(jī)位布置風(fēng)險(xiǎn)（民居距離過近、機(jī)位偏差）、地形失真風(fēng)險(xiǎn)、提高流場仿真精度。
“聚焦于風(fēng)” 發(fā)電量穩(wěn)步提升
能否打好、打勝可利用小時(shí)數(shù)的“保衛(wèi)戰(zhàn)”，與整機(jī)的發(fā)電量提升技術(shù)強(qiáng)度密切相關(guān)。中車株洲所以軟件+硬件的雙提升，作為發(fā)電量提升能力的雙核心驅(qū)動(dòng)。硬件上有超級雙饋、中壓電氣等方案，具備高穿、低穿、有功調(diào)頻/慣量響應(yīng)、無功調(diào)壓能力，且可根據(jù)最優(yōu)潮流運(yùn)行技術(shù)，降低線損以及最大限度減少SVG投入。在軟件層面，中車株洲所采用新一代控制技術(shù)，將核心控制策略升級，使機(jī)組的控制響應(yīng)與特定場址的風(fēng)資源特性高度吻合，將最優(yōu)Cp跟蹤范圍由變轉(zhuǎn)速區(qū)拓展至額定以下區(qū)段。軟硬件結(jié)合的同步提升，可使整體發(fā)電量提升1.5-5%。
“智慧風(fēng)電”滿分可靠
提高機(jī)組的可靠性，保障機(jī)組的健康運(yùn)行，對提升風(fēng)電場的整體發(fā)電量來說非常可觀。風(fēng)電機(jī)組葉片越來越長，容量越來越大，載荷也是直線上升，機(jī)組的控制和保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)更是越來越復(fù)雜。中車株洲所為了保證機(jī)組控制和保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性，在IEC61400-1第四版標(biāo)準(zhǔn)中引入了基于ISO 13849 標(biāo)準(zhǔn)的功能安全概念，確保機(jī)組最后一道安全防線。比如設(shè)計(jì)開發(fā)階段，利用一體化數(shù)字樣機(jī)平臺(tái)進(jìn)行關(guān)鍵部件的壽命預(yù)測和可靠性設(shè)計(jì)，持續(xù)開展FMEA（潛在失效模式分析）工作、環(huán)境適應(yīng)性分析和試驗(yàn)以及FTA（故障樹分析）等，同時(shí)加強(qiáng)對載荷相關(guān)控制參數(shù)的敏感性分析，以及現(xiàn)場控制參數(shù)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，以及仿真階段參數(shù)的一致性驗(yàn)證和評估工作。在運(yùn)行維護(hù)階段，通過對機(jī)組故障的智能診斷和預(yù)測，實(shí)現(xiàn)機(jī)組預(yù)測性維護(hù)，中車株洲所“智能運(yùn)維平臺(tái)”可接入8000+機(jī)組，提供100+預(yù)警項(xiàng)點(diǎn)，該平臺(tái)可綜合降低故障率30%以上，減少故障損失25%以上，提升發(fā)電量2%。
未來，中車株洲所將乘勢而上，傳承并發(fā)揚(yáng)創(chuàng)新精神，深耕風(fēng)電平價(jià)市場，利用自身的專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢和工程化經(jīng)驗(yàn)，通過科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步持續(xù)優(yōu)化、推動(dòng)清潔能源產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，加速社會(huì)綠色低碳發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)貢獻(xiàn)中車智慧和力量。
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