专家解读风机自动化“四问”
来源:    发布时间: 2013-04-23 15:34   1070 次浏览   大小:  16px  14px  12px
  风机控制系统的生长遭遇瓶颈? 电动独立变桨生长较快,应用远景较好。  由于自然界的风力幻化莫测,风速总是处在不停地变革之中。风速的较小变革都将形成风能的较大变革,招致风力发电机的输出功率处于不停变革的形态。近年来,风


  风机控制系统的生长遭遇瓶颈? 电动独立变桨生长较快,应用远景较好。
  由于自然界的风力幻化莫测,风速总是处在不停地变革之中。风速的较小变革都将形成风能的较大变革,招致风力发电机的输出功率处于不停变革的形态。近年来,风机制造商越来越看重变桨系统和偏航系统中控制系统应用的可靠性。但是,一些厂家消费的风机控制系统却饱受诟病,莫非其生长真的遭遇瓶颈?
  中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩向记者先容,为满足风电机组20年的运行需求,控制系统该当在优化发电量的同时,尽可能降低机组载荷,保护机组安全,这些是最起码的要求。在软件的控制算法上应该力图简便明确,消弭任何可能的不稳定要素;硬件上也应该运行稳定可靠,对环境变革适应本领强。同时,他指出控制系统将向更智能的长途化办理生长。更智能的形态监控系统有可能增长控制系统识别风电机组故障的正确度,长途化办理的遍及不仅可以使风电机组实时地失掉监控,也可以使控制计谋的长途即时调整成为可能。
  在目前的变桨距风力机接纳的三个桨叶统一控制的方式中,三个桨叶变换是同等的。但由于现代大型风力机叶片比力大,最小的尺寸也到达几十米,以是整个风轮扫过面上的风速并不均匀,如许就会孕育发生叶片的扭矩颠簸并影响到风力机传动机构的机械应力及委顿寿命。别的,其中一个桨叶控制呈现题目还会影响到另两个桨叶的工作。对付这种情况,中国科学院电工所副研究员李建林则重点从控制方式的变化方面谈了一些他的看法。他表现,接纳独立变桨控制取代统一控制可以大大减小风力机叶片负载的颠簸及转矩的颠簸,进而减小了传动机构和齿轮箱的委顿度以及塔架的振动,而输出功率能基本恒定在额定功率相近。而北京灿烂电力设备股份有限公司风电事业部总司理肖志东则强调风机控制系统的新技术风功率预测将大有作为,目前其预测精度还有待进步。
  传统电气部件的性能在恶劣的应用环境下不胜一击?
  目前,比力突出的题目是风机上应用的一些电气部件在极度温度环境下表现欠佳。
  要凭据机组本身的性能以及结构考虑主动化产品应用的环境题目。
  主动化产品消费商可将存眷点转移到优化控制方面。
  在风机设备制造业中,不仅仅是控制系统,包括变桨系统和变频器这两个部门也一直处于国外厂商把持的场合排场。秦海岩先容说:“变桨系统中的伺服电机,还没有涉及国产品牌,这主要是由于目前中国的伺服技术尚无法满足风电行业需求,特别是加载变桨系统技术比力薄弱,以是目前风电行业的伺服电机一直由国外供应商提供。但是,为了降低成本,同时更好地实行本地化消费,变桨系统制造商也会连续在中国大陆开设工场,如路斯特公司。”他同时指出,风机零部件的性能要求必须满足整机的需求,某些达不到这一要求的零部件必须配备预热关键。别的,目前很多电气部件在低温或高温环境下的运行情况还是不尽如人意。李建林则认为可靠性与安全性是主动化产品的基础,针对付相对恶劣的应用环境,必需要凭据机组本身的性能以及结构考虑主动化产品应用的环境题目。
  肖志东以PLC在风电行业的生长为例,阐述了风电行业主动化产品生长的趋势。他先容说:“从PLC到工控机,再到如今的接纳优化控制方式的智能预测,这些技术随着应用环境的变革而逐渐更迭。”那么,我们是否可以将恶劣环境对付主动化产品的冲击看作是产品晋级的“洗礼”呢?
  传感器产品如何更贴近风机制造业?
  传感器的可靠性必须放在首位,同时传感精度要求偏高、丈量范围要求更宽。
  产品的质量以及设计理念要失掉行业用户的承认。
  在海内,用于形态检测的传感器市场份额有增大的趋势。
  传感器在风电行业的应用大要分为两个方面:起首是速率控制等维持风机运转的基本功效;别的,转速、位置等形态的检测也是传感器主要应用的领域。据肖志东先容,在海内的风机制造企业,比力看重的是前者,而应用在形态检测方面的传感器、编码器等产品并没有惹起重视。那么这种一视同仁的看法是如何构成的呢?肖志东解释说:“这主要和我国风机制造生长起步较晚有干系。在国外应用较为普遍的技术要想在海内失掉同样的遍及,产品品牌的影响力还是很重要的。”李建林也认为,要想使产品越发贴近风电行业的需求,产品的质量要过硬,并且要失掉行业用户的承认,如许才会一步阵势翻开市场。
  由于风机运行环境一般比力恶劣,这为风机的现场维护带来未便,因此对传感器的可靠性要求比力高,较长的安全利用寿命更能适应风机的需求。秦海岩举例说:“如果风机为低温机型,则要求某些传感器必须有预热的功效。别的,某些信号的传感精度也要求偏高或者丈量范围要求更宽。”同时,秦海岩指出,随着海下风电项目的推行,精良的防海水腐化性能也是对传感器产品的又一次考验。
  长途控制技术在风电行业应用远景如何?
   无线通讯、长途控制是风机技术通讯将来生长的方向。目前,海内应用刚刚起步。
   在环境恶劣、不适宜操作职员工作的所在,会逐渐接纳长途控制以及监测技术。
   国外应用较为成熟,看好海内市场远景。
  一般情况下,风电场的选址比力冷僻,天文环境比力恶劣,工作职员寓居地间隔现场较远。并且,现有风电场的建设一般较为分散。而风电场司理又要相识各风场的运行情况,现有的分散监督与控制显然不克不及满足要求。加之,各风电场相距较远,而每个风场内风机数目也很多,以是每个风场都必要配置肯定的工作职员举行日常的巡检维护,从而形成了职员的糜费。因此,长途控制技术近年来反复出如今风电行业中,那么其应用现状如何呢?据相识,目前海内的内蒙古锡林郭勒的京能风电场、华能风电场应用了风电场群长途集控系统,其由北京灿烂电力设备股份有限公司消费。江苏龙源风电在如东县安置的100台风电机组是美国GE公司的风电机组,这些风机全部实行长途控制。
  海内电力行业的资深企业北京灿烂电力设备股份有限公司开始提出了风电场远方监控系统方案,整个系统包括了风力发电机组监控系统、场内变电站监控系统以及风电场视频/安防系统。肖志东先容说:“这套系统可以实现各种异构风电场监测设备的数据通讯、互连互通,能够大幅进步集成效率,满足现有的和将来不停呈现的需求。同时,长途数字图像监控也使得变电站向无人或少人的生长方向迈进了一大步。”他同时指出,长途监控技术在海内的生长才刚刚起步,并没有人们料想的那样疾速的生长起来,但是在国外已经获得多例乐成的应用,以是海内的应用远景还是很辽阔的。
  末了,专家们不约而同地表达明晰各自对风电行业主动化技术生长的看法。李建林先容说,风电厂开辟技术生长远景光明。之前,我国对风电场微观选址和优化设计尚未做过系统研究,呈现过风电机组安置终了后又不得不更改地方的情况。以是风电场微观选址和优化设计研究、风力发电对电网影响和仿真技术的研究都为主动化技术的生长提供了辽阔的生长机会。肖志东认为异机种的风机整合到统一平台是趋势,在此基础上举行发电量预测等相关工作,各个省市的电力调度局就可以相互互通有无。而秦海岩的建议体现出更多的是对付整个风电行业的希望,他表现,海内风电行业的生长离不开整个财产链的推进。以是岂论是主动化企业还是风机制造商的生长,最终的目的都是推进中国风电行业团体的生长。
  秦海岩先容说:“在已经应用长途监控技术的风电场中,传输信息的详细水平与长途操控可控制的范围差异很大。目前比力成熟的长途监控系统都能够选择记录全部控制器可输出的信号,并且可以对风机形态举行实时控制,对控制器参数举行即时调整。其功效已经同等于风电机组本身的控制器面板。”李建林也认为长途监控技术生长的前提是功效的完善,这对付整个风电厂的成本降低大有裨益,可大大进步电厂运行的可靠性。