運達風電傅凌焜：低效機組增容提效技術研究與應用

2017-10-20 12:51:58 能見　點擊量：評論 (0)

2017年10月16日-19日，2017北京國際風能大會（CWP2017）在北京隆重召開。在中國國際展覽中心（新館）在役風電機組技改提效專場，浙江運達風電股份有限公司綜合評估中心主任傅凌焜（博士）就低效機組增容提效技術

2017年10月16日-19日，2017北京國際風能大會（CWP2017）在北京隆重召開。在中國國際展覽中心（新館）“在役風電機組技改提效”專場，浙江運達風電股份有限公司綜合評估中心主任傅凌焜（博士）就低效機組增容提效技術研究與應用發表主旨演講。

以下為演講內容：

傅凌焜：非常感謝我們主辦方邀請我們過來做技術交流，特別感謝有這么好一個機會可以向風電界的同仁，向我的前輩們學習啊，我叫傅凌焜，是運達風電負責我們在役機組綜合評估、后續技改方案的設計還有我們的考核，我們來自美麗的西湖，歡迎大家來到我們運達指導工作。

我今天報告主要就是說講一下4塊內容，第一塊就是基于我們低效基礎，還有低效風場綜合評估，基于這個結果我們設計技術性的一些考核的一些系統和自動化系統，我會介紹一下。第三塊是我們整個考核之后我們會有一些技改方案的設計，還有我們標桿機位的選取，最后一部分我會講一下我們有兩個很成功的一個技改案例，第一部分就是我們低效機組性能評估，我在運達負責在役機組綜合評估這個方向，我們團隊有6位同事，我們建立風電場評估體系是運行狀態評估、發電量評估、場址的評估，最終的目的為了設計我們提效的方案，提升業主的經濟效益，我們涉及的評估體系非常細化的KPR指標，當然不僅限于PPT上面展示的，我們還有更多的指標，我們自己設計的一些指標。

這里我們常用的會有一些我們電量一些分析還有時間可利用率，能量可利用率的分析，還有結合前期的風資源還有機組運行以后風資源，微觀選址校核做一些技改，第四塊我們側重于用大數據中心低成本的方式，對我們運行機組、運行風場進行綜合性能的評估，還有我們比較關鍵我們整機，包括我們關鍵部件像（英文）等等可靠性的一些分析，使我們時間可利用率，人、物、料綜合考慮降低我們運維成本，節省我們的效率。這里講兩個案例。

第一個我們運達自己風場，我們在全球有150個風場技術，5000多臺，我們綜合評估我們主要跟蹤的半年一年的評估和分析，這邊講一個案例，大家都是非常熟悉，因為我們每個風場里面總會有兩三臺的機組性能不是很好，這是在潘陽的一個風場，其實非常大這個風場，因為它年有2000多小時呢，NTF有3400多個小時，是非常厲害，但是還是發現有6臺機組處理性能跟其他的比不是特別好，第二個我們在云貴那邊有兩個風場，整體發電量不是很高，機組是我們運達的，出力性能非常好，因為前期風資源勘測沒有做到位，我們整場效率不是很高，差不多1200小時以下，因為它平均風速是4.8米左右的，所以是希望業主要求我們在控制系統這方面，包括我這邊要介紹的除冰這方面能夠進行一些效率提升，這邊也是我們評估的結果，這兩個風場它每年有4個月因為冰凍，覆冰和凍雨的情況，我們損失的發電量是非常嚴重的，所以這個是整場低效一個挖掘，我們要技術上面進行一些改善。

下面我會簡單介紹一下我們團隊提效8個方案，我主要分為四大塊，第一就是我們用CFD這種技術手段還有激光雷達，我們從微觀選址這個校核，希望通過增高塔架和增大掃風面積這種方式，第二大類我們前面介紹過改氣動特性，包括葉根加長，加長小葉尖，改小葉尖這個形狀，渦流發生器改成特性。

第三塊是我們運達自己控制非常好，我們自己擅長的領域，就是我們控制系統的一個優化，主要包括提前變槳一些技術，大風切出技術，還有扇區管理并且做偏航優化，最后我們創新一些技術，比如說雷達做一些前饋控制，來降低我們的載荷，然后還有就是我們等一下會介紹除冰系統，用大數據方式遠程進行我們時時跟蹤監控挖掘，把問題找出來改正，這樣效率就高了嘛。

下面我快速的過一下我們8個子方案，微觀選址我們是希望用這種無人機這種方式來做，微觀地形的勘測，能夠改改機組下面一些植被一些小山坡的情況，包括在寧波和永安我們確實發現了兩臺機組，它是因為在山脊里面，這個性能不是很好，所以我們希望結合CFD方式創新的方式，包括按照我們兩臺機組準備裝激光雷達，進行更加詳細的描繪提升整合效率。

第二個我們是改機動特性，這邊列了兩個比較低成本的方式，第一個是物流發生器，就是有效增加最大的失速，提升效率，還有我們在改小葉尖，小葉尖形狀大家都非常熟就是兩種方式，一個是模仿空客A380那種方式，還有一個是小葉的彎起，還是增加我們的氣動的效率。

第三個子方案，我們自己在做這一塊工作，已經開始批量化應用了，我們進行偏航的優化，我們在我們的樣機里面處理性能能夠提升，就是說一個點以上。

第四個子方案是我們想改一些控制參數的設置，這里面有一個例子就是我們設計超大風的控制技術，把最大切出風速從原先的20米現在我們能夠做到，能夠增大到23到25米，這是我們大風控制模式，在高風的這種情況下，我們這個年發電量可以達到1到3個點。

第五個子方案是現在我們這邊在做的一塊工作，就是是海鹽的那個工廠，18臺機組，我們想找出來從風向這個維度我們進行一些降維，找出來有哪些風向，我們找出來300度左右的方向，差不多50度區間會有什么樣的規律，載荷特別大，發電量特別小，性能不是很好，所以我們想找出來通過我們獨立變槳的方式，把這一塊風向區間進行優化來提升我們整體的效率。

第六個子方案我們用在技改項目，2MW超高原機組熱平衡設計，在伊朗項目里面用到這個，我們機艙里面熱平衡分析，并且進行優化，主要是冷卻系統重新設置，這是為了提升我們在極端溫度情況下穩定運行能力，這樣的話夏天高溫情況會小一點，時間可利用率就提升了。

第七個子方案低溫，這是我們自己提的除冰的系統，我們在通過已經在貴州水城應用超過一年了，這個除冰前后的效果非常明顯，我們通過熱平衡分析，里面溫度15度以上，并且我們分析就是說，用制造系統以后可以把因為冰凍引起發電量損失可以恢復到80%到90%，把大數據做進去，對于冰凍的一些情況進行一個遠程的一些監控和預警，成本就比較低的。

第八個的子方案，我們希望用大數據的方式改善我們的控制參數的設計，包括最優槳距角控制技術，還有KOPD這個參數最優跟蹤，左下角那張圖是我們最新的一個進展，我們是用數據的方式相當于對我們這個室外溫度傳感器進行一個遠程誤差的校準，不用等著我們運維人員定期跑到我們機組巡檢的時候才會發現，我們遠程就可以把這個溫度計發生了故障能夠找出來，整體溫度分布是偏移的跟其他的規律不一樣，特意找出來。

還有我們開展的一部分工作，就是在三北地區我們想做一些尾流的工程，提升產業效率，這邊列完8個子方案，我們其實還有一些方案由于不成熟沒有放上來，我們以后可以再交流，這些方案我們都涉及到跟業主有一個考核，考核里面最主要是我們標桿機位的選取，你來考核技改完之后的效果，效率提升到底有過高，我們這邊標桿機位選取還有考試方法其實是打包在一起的，你要根據那個風場要定制的這些方案，我們廠長我們的業主他們會提要求，等一下會介紹，我們陳總7月份在蒙東一起開過會了，我也提了東西。

第一組是我們時域的縱向比啊，就是技改完以后，這個機組跟以前得自己比看看提升有多少，地理位置相近，跟鄰居之間比，還有左下角這個全場平均，什么意思呢，就是全場里面挑性能也好或者說豐富或者發電量最平均的若干臺機組能夠代表全場，把它們挑出來作為一個標桿機位，田忌賽馬是什么意思呢，舉個例子，我們有100臺機組，我們要技改了，先挑3臺作為標桿怎么挑呢，把它的處理性能進行排序，每一檔里面挑出中間那臺機子作為全場平均代表，是這么一個意思。

下面標桿機位選取，定制化我舉4個案例，這是海鹽的風場，一邊是陸地一邊是海邊，我們要改紅色兩臺有問題，然后我們就挑它們的鄰居，因為我們確實發現通過我們的分析還有風況歷史數據的調查，他們跟鄰居相互之間相似度是最大的，所以它們很有代表性，右上角是蒙東我們一個不同顏色是代表了不同的線路，所以比如說紅色代表一個線路，我里面挑出一臺，7臺機組在地理分布上面要做到最均勻，因為還要考慮風況情況，還有我們山東壽光，我們是根據性能進行了一個排序，也考慮地域的分布，因為要考慮主風向情況，所以我們挑出了5臺，等一下我作為案例會詳細介紹一下，還有一個蒙西，那邊限電特別多，所以你挑出來到時候一限電如何考慮怎么辦，所以我們就提供了一個方案，就挑出了4臺并且就找它鄰居那幾臺你們一起考核，這樣我上面有限電任務下來我們可以去做限電，用顏色標記就是不能限電，這樣才能保證我們的考核更加客觀和科學。

我們運達在已經開發了自己的有一個綜合評估系統，并且我們有響應后續做大數據方案設計，這個系統里面會做一些我們運行的評估報表，自動化生成，可視化的一些展示，還有就是我們能量損失的一些分析，是什么原因造成的，還有發電量報表，這個系統是希望更快速更美觀的方式向我們業主，向我們同事展示這些風場到底出了什么問題。

這是我們的整個系統一個雛形，這邊提了高電壓穿越還有低電壓穿越，還有我們時間可利用率的一個分析，這個系統里面這是第一部分是非常詳細的評估指標，包括時間可利用率，還有NTBF，我們是按年度按年按半年，是非常詳細的，中間那張圖這是寧波的一個風場，還有我們要抓出來能量損失是什么原因，是右下角的圖，是因為我們的運維沒有跟上，還是因為我們確實設計有問題，可能因為業主的原因都要在圖上展示，我們未來是找問題后面才能提方案，這個是右下角我們大數據的方式來做偏航優化在這個系統里面，我們還有大數據的其他方式，獨立邊角都會放進去。

最后我過一遍我們比較成功的技改成功案例，第一個是我們在云南大理大風壩，我們2015年開始完成技改的，技改前業主給我們提要求，我們要設計多套方案，最具代表性的兩套方案是右下角那個圖，第一個是加長葉根0.65米，第二個是換整個槳葉，這個要算投入產出這個率，我們最后核算下來是加長葉根0.65米這種方案，你收回這個成本靜態回收年是3.62年，所以這種方案是最優的，所以我們在葉根上面做了一個處理和優化，這個改完以后我們提升性能是非常好的，我們調了13號和15號兩臺機組，它技改前跟之后自己比，還有它跟鄰居都比了一下，我們發現三個月的數據，它的提升數據有12個點以上，業主很滿意。

第二個我們在案例是在山東壽光，是華能機組，我們那邊改了100多臺，我們對這些主控進行優化，軟件和硬件的一些升級，把這種給降下來，然后整體我們運達技術進入以后我們故障下降了85%，現在運行是非常好的，這是我們的一個整個做綜合評估還有技改方案設計和考核的整個團隊，我們有方案的設計，性能的評估，大數據分析可靠性的分析，主要是做這三塊工作，感謝大家的時間，謝謝。

（發言為現場速記整理，未經本人審核）、