增容技术有较好的可移植性，可以应用于同类机 组中
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项目立项依据
技术选择可行性分析
提高风电机组的发电功率总体上有三种方案： 加长桨叶：
增加风电机组载荷、需要购买更换桨叶、需要 施工资金
升高塔筒： 增加风电机组载荷、施工难度大
优化控制策略和调整控制算法，升级主控程序： 不用更换硬件设备，不用额外资金投入；以通 过权衡发电量和机组载荷的平衡，使机组的疲 劳载荷和极限载荷维持在安全范围之内
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研究内容及潜在风险
1、具备的可研条件 2、主要研究内容 3、关键技术 4、创新点 5、潜在风险
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研究内容及潜在风险
可研条件
运达公司对风力发电技术的研究已经超过20年， 对风电机组控制理论的深入研究也已很多年，拥 有自己完整、有效且可行的控制方案。
对风电机组在运行中存在的各种问题、待解决的 方案积累了大量的经验。
项目进度及总体安排
阶段时间
项目的阶段计划及阶段目标。
2012年2月-3月
调研国内外主流风电场增容技术的研发应用情况， 出具调研报告。
2012年4月-5月
提出运达风电场增容技术的要求指标，确定增容方 案、技术路线。出具确定技术方案的会议纪要。
2012年6月-8月
2012年8月-10月
2012年11月-2013年 4月 2013年5月-2013年9 月
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项目立项依据
需求分析（产业）
我国能源环境面临的挑战 能源消耗规模大 环境污染严重
浙江省经济发展需要及省内能源结构现状 常规能源不足，新能源丰富
国内外风电机组控制策略优化研究的要求
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项目立项依据
需求分析（市场）
提高风电企业的经济效益 本增容技术不会增加企业的额外投入，不会带 来运行维护的额外支出。 提高风场的发电量，同时又提高了风电机组的 可利用率。
关键部位对增加了新型控制策略进行动态仿真。 校验风电机组工作在增容状态下，整机、基础及 关键部位的疲劳载荷和极限载荷工作在安全范围 内。
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研究内容及潜在风险
创新点
对风电机组的整体以及各部件的仿真验证
关键部件 B-Root R-Hub S-Hub Tbase
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研究内容及潜在风险
关键技术
风场实际工况下增容机组发电功率试验
测试工况
机组
。
增容前 1.5MW
现场实际 工况
切入风速 3m/s
额定风速 12m/s
切出风速 25m/s
控制策略 常规控制
满发功率 1500KW
增容后 1.56MW
现场实际 工况
3m/s
12m/s
25m/s
WindeyEnergyIncrease
本文将提高风电机组额定容量作为研究内容，在 不更换风电机组当前硬件配置的前提下，不增加机 组的疲劳载荷和极限载荷条件下，权衡机组发电量 和载荷的平衡，创新优化风力发电系统的智能控制 方案。以提高机组经济运行水平，提高风电场出力 为目标，更好地体现社会效益和企业效益。
3
项目概要
经济效益分析
一台1.5MW的风电机组在应用增容技术后，可以 增加60kw的发电量。每年按2800可利用小时计算， 可 达 额 定 风 速 百 分 比 为 12% ， 每 年 增 加 的 发 电 量 是 0.2016万kwh。按电费的市价0.61元/度计算，在乘以 0.8的折算率，每台增容的风电机组较增容前可以为 企业增加将近1万元的产值。在没有额外资金投入的 条件下，可以取得这样经济回报，拥有非常高的投 资回报率。
定转子绕组热态绝缘电阻试验满足相应国标要求。 变流器温升情况满足实际工况下增容机组发电功率试验 下面两张图表，充分验证了该机组在运用了增容控 制技术后，发电功率达到了预期效果，发电机额定 转速维持在1800rpm，通过其他数据的记录表明机 组其余各项指标都处于安全的范围之内。
1.5MW风力发电机组增容 技术应用研发项目汇报
国电宁海风力发电有限公司 浙江运达风电股份有限公司
目录
1.项目背景 2.项目立项依据 3.项目进度及总体安排 4.项目经费预算 5.研究内容及潜在风险 6.成果及主要用途
2
项目概要
概要
各国风力发电工业正以其不同的方式在提高风力 发电的经济性，都在想方设法提高现有的技术水平， 选择最优秀的设计方案。
1560KW
表1 实际工况下机组增容前后数据满发工况数据
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研究内容及潜在风险
关键技术
风场实际工况下增容机组发电功率试验
图 1 实际工况下机组增容后机组现场实测 5 分钟发电机功率、转速，风速数据 17
研究内容及潜在风险
创新点
对风电机组的整体以及各部件的仿真验证 对整机、主轴、主轴承、塔架、桨叶等机械部件
具备各类型控制器、风机主机可作为研究对象。
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研究内容及潜在风险
主要研究内容
在不更换风电机组当前 硬件配置的前提下，通 过控制策略的优化、算 法的调整。使1.5MW机 组在不增加机组的疲劳 载荷和极限载荷的条件 下增容到1.56MW。
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研究内容及潜在风险
关键技术
增容情况下的控制策略研究
利用风场运行数据，开展控制策略研究，进行模糊 规则库建立和完善，初步优化控制算法。
优化控制算法后，进行整机载荷的仿真验证，进一 步优化控制策略。直到理论上达到要求。
现场调试试运行，进行电气系统校验、试验，风场 实际工况下增容机组发电功率试验等各项实际工况下 的验证试验。并完善控制策略，发布最终版本。
研究成果在风场实际投入运行，并进行相关数据分析，完
善控制策略，发布最终版本。
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项目经费预算
申请经费总金额 20万
申请资助 自筹金额
预算支出科目 设备调整费 检测费 试验费 研究费 差旅费 总计
其中 0 20 万
金额（万元） 0 5 5 7 3 20
备注
计算根据及理由
1. 仿真，图纸等 2. 内部会议费
增容后风电机组的输出功率、发电机的专速和转 矩电流都回产生变化，就需要对各自的模糊控制 策略进行优化研究。
从属函数、规则矩阵等控制规则的优化完善 不同模糊控制之间的协调研究
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研究内容及潜在风险
关键技术
电气系统校验、试验
通过拖动试验，检测主要电气部件即发电机和变 流器系统，工作在增容状态下，过载、温升等电 气性能。