運(yùn)達(dá)風(fēng)電傅凌焜：低效機(jī)組增容提效技術(shù)研究與應(yīng)用

2017-10-20 12:51:58 能見　點(diǎn)擊量：評論 (0)

2017年10月16日-19日，2017北京國際風(fēng)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(fēng)電機(jī)組技改提效專場，浙江運(yùn)達(dá)風(fēng)電股份有限公司綜合評估中心主任傅凌焜（博士）就低效機(jī)組增容提效技術(shù)

2017年10月16日-19日，2017北京國際風(fēng)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(fēng)電機(jī)組技改提效”專場，浙江運(yùn)達(dá)風(fēng)電股份有限公司綜合評估中心主任傅凌焜（博士）就低效機(jī)組增容提效技術(shù)研究與應(yīng)用發(fā)表主旨演講。

以下為演講內(nèi)容：

傅凌焜：非常感謝我們主辦方邀請我們過來做技術(shù)交流，特別感謝有這么好一個(gè)機(jī)會可以向風(fēng)電界的同仁，向我的前輩們學(xué)習(xí)啊，我叫傅凌焜，是運(yùn)達(dá)風(fēng)電負(fù)責(zé)我們在役機(jī)組綜合評估、后續(xù)技改方案的設(shè)計(jì)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(yùn)達(dá)指導(dǎo)工作。

我今天報(bào)告主要就是說講一下4塊內(nèi)容，第一塊就是基于我們低效基礎(chǔ)，還有低效風(fēng)場綜合評估，基于這個(gè)結(jié)果我們設(shè)計(jì)技術(shù)性的一些考核的一些系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)，我會介紹一下。第三塊是我們整個(gè)考核之后我們會有一些技改方案的設(shè)計(jì)，還有我們標(biāo)桿機(jī)位的選取，最后一部分我會講一下我們有兩個(gè)很成功的一個(gè)技改案例，第一部分就是我們低效機(jī)組性能評估，我在運(yùn)達(dá)負(fù)責(zé)在役機(jī)組綜合評估這個(gè)方向，我們團(tuán)隊(duì)有6位同事，我們建立風(fēng)電場評估體系是運(yùn)行狀態(tài)評估、發(fā)電量評估、場址的評估，最終的目的為了設(shè)計(jì)我們提效的方案，提升業(yè)主的經(jīng)濟(jì)效益，我們涉及的評估體系非常細(xì)化的KPR指標(biāo)，當(dāng)然不僅限于PPT上面展示的，我們還有更多的指標(biāo)，我們自己設(shè)計(jì)的一些指標(biāo)。

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

第一個(gè)我們運(yùn)達(dá)自己風(fēng)場，我們在全球有150個(gè)風(fēng)場技術(shù)，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(gè)案例，大家都是非常熟悉，因?yàn)槲覀兠總€(gè)風(fēng)場里面總會有兩三臺的機(jī)組性能不是很好，這是在潘陽的一個(gè)風(fēng)場，其實(shí)非常大這個(gè)風(fēng)場，因?yàn)樗暧?000多小時(shí)呢，NTF有3400多個(gè)小時(shí)，是非常厲害，但是還是發(fā)現(xiàn)有6臺機(jī)組處理性能跟其他的比不是特別好，第二個(gè)我們在云貴那邊有兩個(gè)風(fēng)場，整體發(fā)電量不是很高，機(jī)組是我們運(yùn)達(dá)的，出力性能非常好，因?yàn)榍捌陲L(fēng)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(shí)以下，因?yàn)樗骄L(fēng)速是4.8米左右的，所以是希望業(yè)主要求我們在控制系統(tǒng)這方面，包括我這邊要介紹的除冰這方面能夠進(jìn)行一些效率提升，這邊也是我們評估的結(jié)果，這兩個(gè)風(fēng)場它每年有4個(gè)月因?yàn)楸鶅觯脖蛢鲇甑那闆r，我們損失的發(fā)電量是非常嚴(yán)重的，所以這個(gè)是整場低效一個(gè)挖掘，我們要技術(shù)上面進(jìn)行一些改善。

下面我會簡單介紹一下我們團(tuán)隊(duì)提效8個(gè)方案，我主要分為四大塊，第一就是我們用CFD這種技術(shù)手段還有激光雷達(dá)，我們從微觀選址這個(gè)校核，希望通過增高塔架和增大掃風(fēng)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(gè)形狀，渦流發(fā)生器改成特性。

第三塊是我們運(yùn)達(dá)自己控制非常好，我們自己擅長的領(lǐng)域，就是我們控制系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)化，主要包括提前變槳一些技術(shù)，大風(fēng)切出技術(shù)，還有扇區(qū)管理并且做偏航優(yōu)化，最后我們創(chuàng)新一些技術(shù)，比如說雷達(dá)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(tǒng)，用大數(shù)據(jù)方式遠(yuǎn)程進(jìn)行我們時(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)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(gè)子方案，微觀選址我們是希望用這種無人機(jī)這種方式來做，微觀地形的勘測，能夠改改機(jī)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(shí)發(fā)現(xiàn)了兩臺機(jī)組，它是因?yàn)樵谏郊估锩妫@個(gè)性能不是很好，所以我們希望結(jié)合CFD方式創(chuàng)新的方式，包括按照我們兩臺機(jī)組準(zhǔn)備裝激光雷達(dá)，進(jìn)行更加詳細(xì)的描繪提升整合效率。

第二個(gè)我們是改機(jī)動特性，這邊列了兩個(gè)比較低成本的方式，第一個(gè)是物流發(fā)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(gè)是模仿空客A380那種方式，還有一個(gè)是小葉的彎起，還是增加我們的氣動的效率。

第三個(gè)子方案，我們自己在做這一塊工作，已經(jīng)開始批量化應(yīng)用了，我們進(jìn)行偏航的優(yōu)化，我們在我們的樣機(jī)里面處理性能能夠提升，就是說一個(gè)點(diǎn)以上。

第四個(gè)子方案是我們想改一些控制參數(shù)的設(shè)置，這里面有一個(gè)例子就是我們設(shè)計(jì)超大風(fēng)的控制技術(shù)，把最大切出風(fēng)速從原先的20米現(xiàn)在我們能夠做到，能夠增大到23到25米，這是我們大風(fēng)控制模式，在高風(fēng)的這種情況下，我們這個(gè)年發(fā)電量可以達(dá)到1到3個(gè)點(diǎn)。

第五個(gè)子方案是現(xiàn)在我們這邊在做的一塊工作，就是是海鹽的那個(gè)工廠，18臺機(jī)組，我們想找出來從風(fēng)向這個(gè)維度我們進(jìn)行一些降維，找出來有哪些風(fēng)向，我們找出來300度左右的方向，差不多50度區(qū)間會有什么樣的規(guī)律，載荷特別大，發(fā)電量特別小，性能不是很好，所以我們想找出來通過我們獨(dú)立變槳的方式，把這一塊風(fēng)向區(qū)間進(jìn)行優(yōu)化來提升我們整體的效率。

第六個(gè)子方案我們用在技改項(xiàng)目，2MW超高原機(jī)組熱平衡設(shè)計(jì)，在伊朗項(xiàng)目里面用到這個(gè)，我們機(jī)艙里面熱平衡分析，并且進(jìn)行優(yōu)化，主要是冷卻系統(tǒng)重新設(shè)置，這是為了提升我們在極端溫度情況下穩(wěn)定運(yùn)行能力，這樣的話夏天高溫情況會小一點(diǎn)，時(shí)間可利用率就提升了。

第七個(gè)子方案低溫，這是我們自己提的除冰的系統(tǒng)，我們在通過已經(jīng)在貴州水城應(yīng)用超過一年了，這個(gè)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(tǒng)以后可以把因?yàn)楸鶅鲆鸢l(fā)電量損失可以恢復(fù)到80%到90%，把大數(shù)據(jù)做進(jìn)去，對于冰凍的一些情況進(jìn)行一個(gè)遠(yuǎn)程的一些監(jiān)控和預(yù)警，成本就比較低的。

第八個(gè)的子方案，我們希望用大數(shù)據(jù)的方式改善我們的控制參數(shù)的設(shè)計(jì)，包括最優(yōu)槳距角控制技術(shù)，還有KOPD這個(gè)參數(shù)最優(yōu)跟蹤，左下角那張圖是我們最新的一個(gè)進(jìn)展，我們是用數(shù)據(jù)的方式相當(dāng)于對我們這個(gè)室外溫度傳感器進(jìn)行一個(gè)遠(yuǎn)程誤差的校準(zhǔn)，不用等著我們運(yùn)維人員定期跑到我們機(jī)組巡檢的時(shí)候才會發(fā)現(xiàn)，我們遠(yuǎn)程就可以把這個(gè)溫度計(jì)發(fā)生了故障能夠找出來，整體溫度分布是偏移的跟其他的規(guī)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(qū)我們想做一些尾流的工程，提升產(chǎn)業(yè)效率，這邊列完8個(gè)子方案，我們其實(shí)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(yè)主有一個(gè)考核，考核里面最主要是我們標(biāo)桿機(jī)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(biāo)桿機(jī)位選取還有考試方法其實(shí)是打包在一起的，你要根據(jù)那個(gè)風(fēng)場要定制的這些方案，我們廠長我們的業(yè)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(shí)域的縱向比啊，就是技改完以后，這個(gè)機(jī)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(gè)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(fā)電量最平均的若干臺機(jī)組能夠代表全場，把它們挑出來作為一個(gè)標(biāo)桿機(jī)位，田忌賽馬是什么意思呢，舉個(gè)例子，我們有100臺機(jī)組，我們要技改了，先挑3臺作為標(biāo)桿怎么挑呢，把它的處理性能進(jìn)行排序，每一檔里面挑出中間那臺機(jī)子作為全場平均代表，是這么一個(gè)意思。

下面標(biāo)桿機(jī)位選取，定制化我舉4個(gè)案例，這是海鹽的風(fēng)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?yàn)槲覀兇_實(shí)發(fā)現(xiàn)通過我們的分析還有風(fēng)況歷史數(shù)據(jù)的調(diào)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(gè)不同顏色是代表了不同的線路，所以比如說紅色代表一個(gè)線路，我里面挑出一臺，7臺機(jī)組在地理分布上面要做到最均勻，因?yàn)檫€要考慮風(fēng)況情況，還有我們山東壽光，我們是根據(jù)性能進(jìn)行了一個(gè)排序，也考慮地域的分布，因?yàn)橐紤]主風(fēng)向情況，所以我們挑出了5臺，等一下我作為案例會詳細(xì)介紹一下，還有一個(gè)蒙西，那邊限電特別多，所以你挑出來到時(shí)候一限電如何考慮怎么辦，所以我們就提供了一個(gè)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(wù)下來我們可以去做限電，用顏色標(biāo)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(xué)。

我們運(yùn)達(dá)在已經(jīng)開發(fā)了自己的有一個(gè)綜合評估系統(tǒng)，并且我們有響應(yīng)后續(xù)做大數(shù)據(jù)方案設(shè)計(jì)，這個(gè)系統(tǒng)里面會做一些我們運(yùn)行的評估報(bào)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(fā)電量報(bào)表，這個(gè)系統(tǒng)是希望更快速更美觀的方式向我們業(yè)主，向我們同事展示這些風(fēng)場到底出了什么問題。

這是我們的整個(gè)系統(tǒng)一個(gè)雛形，這邊提了高電壓穿越還有低電壓穿越，還有我們時(shí)間可利用率的一個(gè)分析，這個(gè)系統(tǒng)里面這是第一部分是非常詳細(xì)的評估指標(biāo)，包括時(shí)間可利用率，還有NTBF，我們是按年度按年按半年，是非常詳細(xì)的，中間那張圖這是寧波的一個(gè)風(fēng)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?yàn)槲覀兊倪\(yùn)維沒有跟上，還是因?yàn)槲覀兇_實(shí)設(shè)計(jì)有問題，可能因?yàn)闃I(yè)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(gè)是右下角我們大數(shù)據(jù)的方式來做偏航優(yōu)化在這個(gè)系統(tǒng)里面，我們還有大數(shù)據(jù)的其他方式，獨(dú)立邊角都會放進(jìn)去。

最后我過一遍我們比較成功的技改成功案例，第一個(gè)是我們在云南大理大風(fēng)壩，我們2015年開始完成技改的，技改前業(yè)主給我們提要求，我們要設(shè)計(jì)多套方案，最具代表性的兩套方案是右下角那個(gè)圖，第一個(gè)是加長葉根0.65米，第二個(gè)是換整個(gè)槳葉，這個(gè)要算投入產(chǎn)出這個(gè)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(gè)成本靜態(tài)回收年是3.62年，所以這種方案是最優(yōu)的，所以我們在葉根上面做了一個(gè)處理和優(yōu)化，這個(gè)改完以后我們提升性能是非常好的，我們調(diào)了13號和15號兩臺機(jī)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(fā)現(xiàn)三個(gè)月的數(shù)據(jù)，它的提升數(shù)據(jù)有12個(gè)點(diǎn)以上，業(yè)主很滿意。

第二個(gè)我們在案例是在山東壽光，是華能機(jī)組，我們那邊改了100多臺，我們對這些主控進(jìn)行優(yōu)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(yùn)達(dá)技術(shù)進(jìn)入以后我們故障下降了85%，現(xiàn)在運(yùn)行是非常好的，這是我們的一個(gè)整個(gè)做綜合評估還有技改方案設(shè)計(jì)和考核的整個(gè)團(tuán)隊(duì)，我們有方案的設(shè)計(jì)，性能的評估，大數(shù)據(jù)分析可靠性的分析，主要是做這三塊工作，感謝大家的時(shí)間，謝謝。

（發(fā)言為現(xiàn)場速記整理，未經(jīng)本人審核）、

責(zé)任編輯：lixin

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