2025-07-18
一、技术简介
风电机组电磁阻尼偏航系统及其湍流风险防控技术是一种新型的风电机组偏航控制技术,通过电磁阻尼偏航控制方法、基于湍流强度和运行模式的偏航对风方法以及偏航启停的优化控制方法,增强偏航系统对强湍流环境的适应能力,从而降低偏航系统故障率,提高偏航系统的可靠性。本技术填补了国内外关于山地风电机组偏航系统环境适应性研究的空白,将山地复杂地形诱发的强湍流工况纳入风电机组偏航系统的控制条件中,针对性解决了因强湍流导致的偏航频繁、偏航滑移、断齿、偏航减速机和偏航电机损坏等问题,提高了山地风电机组的安全性和可靠性,保障了电力生产的连续性,并形成自主知识产权,具备在全国山地风电场推广应用的价值。
二、主要技术指标
华能贵州老黑山风电场8号机组2024年运行数据经北京鉴衡认证中心评估如下:1、偏航次数:2024年4月-9月,在存储数据的周期内,月偏航次数平均减少约38.5%。2、故障时间:8号机组2024年与前三年平均故障时长相比减少了197.27h,与相邻9号机组相比,故障时间减少了149.75h。3、可利用率:8号机组2024年机组可利用率与前三年平均值相比提高了2.18%,与相邻9号机组可利用率相比提高了1.63%。4、发电量评估:8号机组2024年年发电量与前三年平均值相比提高了145.94%,与相邻9号机组的发电量比值由2021年-2023年的32.25%提升到78.10%。
三、社会经济效益、应用情况及适用范围
(1)社会经济效益:8号机组2024年发电量较前三年平均值提升204.11万kWh,老黑山风电场上网电价为0.61元/kWh,即增加发电收益124.5万元。据统计,2016-2021年期间,8号机组共损坏偏航减速机15台(6.9万元/台),偏航电机损坏数十台(0.8万元/台)。按偏航减速机每年更换3台,偏航电机每年更换2台计,每年可节约设备成本22.3万元。综上,本技术每年可增加直接和间接收益146.8万元/台。单台机组技改费用约50万元,技改后年收益增加146.8万元,则运行约4个月即可回收成本。对于偏航故障频发的机组,均可应用此技术,若按上网电价0.4元/kWh计算,预计1年内可回收成本。
(2)应用情况:风电机组电磁阻尼偏航系统及其湍流风险防控技术投入使用的最早时间为2023年6月1日,已应用工程项目2个,正在推进的工程项目4个,已在华能贵州老黑山风电场7、8、10、12号机组上推广应用,正计划在华能河北涿鹿风电场、华能云南天峰山风电场、华能贵州乌江源风电场推广应用。根据机组的运行数据,经应用本技术后,偏航系统故障率大幅降低,设备故障率降低为零,月平均偏航次数减少30%以上,风力可利用率提升2%以上,发电量显著提升。
(3)适用范围:风电机组电磁阻尼偏航系统及其湍流风险防控技术是一种新型的风电机组偏航控制技术,通过电磁阻尼偏航控制方法、基于湍流强度和运行模式的偏航对风方法以及偏航启停的优化控制方法,增强偏航系统对强湍流环境的适应能力,从而降低偏航系统故障率,提高偏航系统的可靠性。该技术适用于位于强湍流环境的风电机组,包括但不限于山地风电场,尤其适用于经常发生偏航频繁启停、偏航滑移、断齿、偏航减速机和偏航电机损坏等问题的风电机组。
四、技术图片
五、其他
技术持有单位:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、华能国际电力股份有限公司贵州清洁能源分公司
技术联系人:祝金涛,业务经理,18810050378,01081931738,zhujt19@163.com