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【风电行业】_:风电场全生命周期综合评估与深度优化
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低效机组深度优化| 优化方案 方案 3:偏航优化(大数据)
数据挖掘分析
固有偏航 误差辨识
偏航零位自动校正实验
-8°-4° 0° 4° 8° 左偏航 右偏航
-4°
-8°-4°0° 4° -12°
左偏航
固有偏航误差
右偏航
-180° 180°
-180° 180°
实 验 结 果
有功功率平均值[kW]
vi vmax
理论发电量系数 = P(vi ) f (vi )i N
vi 0
风功率曲线不确定度系数
up
v vmax v0
P(v) Eup (v) dv
down
v vmax v0
P(v) Edown (v) dv
风向频谱分布图
理论发电量系数
包络上界 包络下界
风功率散点图包络线图 18
西 电网正常期间运行系数
南 平均无故障可用小时数MTBF(h)
某 风 场 2
单次机组例行维护小时数 单台机组例行维护小时数(h) 平均单台故障停机小时数(h) 平均冰冻停机小时数(h)
评估值
91.7%
964.2
2.95 27.54
31 700
91.9%
925
2.86 16.85 29.96 550
参考值
49.5MW 2016.6-2017.5(12个月)
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机组出力性能评估| 低效风场
案例 2:整场机组低效
西南某风场1
西南某风场2
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机组出力性能评估| 低效风场
案例 2:整场机组低效
评估指标
西 电网正常期间运行系数
南 平均无故障可用小时数MTBF(h)
某
风 场 1
单次机组例行维护小时数 单台机组例行维护小时数(h) 平均单台故障停机小时数(h) 平均冰冻停机小时数(h)
评价
偏低
合格
合格 合格 合格 严重
偏低
合格
合格 合格 合格 严重 22
1. 风电场全生命周期管理系统 2. 机组出力性能评估 3. 低效机组深度优化
低效机组深度优化| 优化方案体系
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低效机组深度优化| 优化方案 方案 1:微观选址优化
CFD 仿真 分析
激光 雷达 测风
➢ 西南某风场技改项目
可利用率
时间可利用率TBA 发电量可利用率PBA
风资源
平均风速 有效风时率
应发电量 湍流强度 平均空气密度
性能
功率曲线符合性K 功率特性偏离PPSD
功率系数Cp
可靠性
平均无故障运行时间MTBF 平均检修间隔时间MTBI 故障频次FTAF
平均机组检修总耗时MTOTI 平均机组故障总耗时MTOTF
运维效率
6
全生命周期管理系统| 2- 端对端项目交付系统
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全生命周期管理系统| 2- 端对端项目交付系统
8
全生命周期管理系统| 2- 端对端项目交付系统
9
全生命周期管理系统| 3- 综合评估系统
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全生命周期管理系统| 3- 综合评估系统
5000+ wind turbines
150+ wind farms
前期设计 工程建设
机组性能 运行维护
• 微观选址核准 • 机组选型优化 • 环境成本考核
• 成本控制优化 • 时间控制优化 • 人员配置优化
• 机组出力性能 • 控制参数寻优 • 大部件可靠性
• 运维服务品质 • 备品备件配置 • 人员优化调度
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机组出力性能评估| KPI指标体系
电量
发电量 上网电量 用网电量 等效利用小时数
风电场全生命周期 综合评估与深度优化
公司介绍
1. 风电场全生命周期管理系统 2. 机组出力性能评估 3. 低效机组深度优化方案
1. 风电场全生命周期管理系统 2. 机组出力性能评估 3. 低效机组深度优化方案
全生命周期管理系统| 四大模块
4
全生命周期管理系统| 1- 前期开发
5
全生命周期管理系统| 2- 端对端项目交付系统
➢ 浙江某风场技改项目
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低效机组深度优化| 优化方案
方案 2:翼型优化
V G 流 体 分 析
➢ 涡流发生器:有效增加失速攻角,提高最大升力系数。
2.5
襟
2
升力系数Cl
翼
1.5
流
1
体
CL_CLE
0.5
AN
分
0
析
0
5攻角α (°)10
15
➢ 襟翼:显著提高翼型各攻角的升力系数,提升翼型的气动性能。
机组出力性能评估| 低效机组
案例 1:个别机组低效
地形地貌 风场类型
福建某风场 山地型 1300-1600m
IEC IIIA
机型
装机容量 进质保时间 评估时间
24台 WD115-2000
48MW 2016年8月 2016.4 - 2017.3(12个月)
福建某风电场在卫星地图中的位置分布
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机组出力性能评估| 低效风场
案例 2:整场机组低效
地形地貌
风场类型 机型
装机容量 评估时间
西南某风场 1 内陆高原型 2300-2800m
IEC Ⅲ A 33台 WD88-1500A
49.5MW 2016.6-2017.5(12个月)
地形地貌
风场类型 机型
装机容量 评估时间
西南某风场 2 内陆高原型 2300-2700m
IEC Ⅲ A 33台 WD88-1500A
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全生命周期管理系统| 3- 综合评估系统
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全生命周期管理系统| 3- 综合评估系统
13
全生命周期管理系统| 4- 在役机组深度优化系统
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1. 风电场全生命周期管理系统 2. 机组出力性能评估 3. 低效机组深度优化方案
机组出力性能评估| 生命周期综合评估
运 行 评 估 技· 术 与 方 案
平均检修耗时MTTI 平均故障修复时间MTTR 平均故障响应时间MLDT
低效机组、低效风场的评估与分析
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机组出力性能评估| KPI指标体系
基于功率曲线的风机运行状态指标量化体系
风资源
发电性能
可利用率
风向分布概率平均值
1N
F= N
i 1
f (vi )
主风向显著度系数
=
1 N
N i 1
2
f (vi ) max( f (v j )) j N
EOH增长率 [%]
有功功率标准差[kW]
EOH增长率 [%]
实验效果 3000
1 5 # 、 1 61#6#机 组 2 0 1 5 年 10年- 1110月 - 1相1 月 比与 性2能0 1变4 年 化1 0 - 1 1 月 相 比 性 能 变 化
95%(经验) >150(行业参考值) >500(Windey参考值) <3.5h(Windey经验) <32h(鉴衡规范) <65h (Windey参考值) <300(参考值-西南)
95%(经验) >150(行业参考值) >500(Windey参考值) <3.5h(Windey经验)
<32h(鉴衡规范) <65h (Windey参考值) <300(参考值-西南)