華潤新能源有限公司錫林浩特200MW風電項目位于內蒙古錫林浩特市寶力根蘇木境內,采用由中車株洲電力機車研究所有限公司(簡稱“中車株洲所”)出品的80臺2.5MW風力發電機組,2021年上半年機組月度平均可利用小時數達263h,連續獲得華北電網錫盟特高壓匯集站下屬35家風電場月度可利用小時數。
該項目是錫盟大基地批吊裝完成的項目,中車株洲所和業主單位通力合作,克服“搶裝潮”影響,確保項目的順利交付并網,同時積極履行央企責任,嚴守產品質量標準,2020年度交付的全部產品,以其優異的發電性能和高可靠性贏得客戶贊譽。
微觀選址 定乾坤
為了讓測風數據的分辨率精度更高,給業主提供更加清晰的風險前置管控,降低風電場未來產能評估的不確定性,中車株洲所針對風電場開發與微觀選址階段,提供了獨有的“中尺度風能資源模擬機宏觀選址平臺”和“風能資源數值模擬高性能計算平臺”解決方案,為風電場的“出身”打造良好的基因。
要想提高選址的精確性,在無實測地形圖、地表粗糙度及障礙物布局不明確,開發進度緊急等情況下進行選址選型,如何降低這些因素導致的影響和風險?中車株洲所結合先進的技術,采用無人機測繪、影像識別、三維建模、數字成像等手段對風電場微地形修正還原,對植被和場地限制物精準識別,從而減小微觀選址機位布置風險(民居距離過近、機位偏差)、地形失真風險、提高流場仿真精度。
“聚焦于風” 發電量穩步提升
能否打好、打勝可利用小時數的“保衛戰”,與整機的發電量提升技術強度密切相關。中車株洲所以軟件+硬件的雙提升,作為發電量提升能力的雙核心驅動。硬件上有超級雙饋、中壓電氣等方案,具備高穿、低穿、有功調頻/慣量響應、無功調壓能力,且可根據優潮流運行技術,降低線損以及大限度減少SVG投入。在軟件層面,中車株洲所采用新一代控制技術,將核心控制策略升級,使機組的控制響應與特定場址的風資源特性高度吻合,將優Cp跟蹤范圍由變轉速區拓展至額定以下區段。軟硬件結合的同步提升,可使整體發電量提升1.5-5%。
“智慧風電”滿分可靠
提高機組的可靠性,保障機組的健康運行,對提升風電場的整體發電量來說非?捎^。風電機組葉片越來越長,容量越來越大,載荷也是直線上升,機組的控制和保護系統設計更是越來越復雜。中車株洲所為了保證機組控制和保護系統設計的可靠性,在IEC61400-1第四版標準中引入了基于ISO 13849 標準的功能安全概念,確保機組后一道安全防線。比如設計開發階段,利用一體化數字樣機平臺進行關鍵部件的壽命預測和可靠性設計,持續開展FMEA(潛在失效模式分析)工作、環境適應性分析和試驗以及FTA(故障樹分析)等,同時加強對載荷相關控制參數的敏感性分析,以及現場控制參數、執行機構動態響應,以及仿真階段參數的一致性驗證和評估工作。在運行維護階段,通過對機組故障的智能診斷和預測,實現機組預測性維護,中車株洲所“智能運維平臺”可接入8000+機組,提供100+預警項點,該平臺可綜合降低故障率30%以上,減少故障損失25%以上,提升發電量2%。
未來,中車株洲所將乘勢而上,傳承并發揚創新精神,深耕風電平價市場,利用自身的專業技術優勢和工程化經驗,通過科技創新和技術進步持續優化、推動清潔能源產業實現高質量發展,加速社會綠色低碳發展,為實現“碳達峰、碳中和”目標貢獻中車智慧和力量。