大基地標(biāo)桿〡如何讓烏蘭察布這一風(fēng)電場獲取最大發(fā)電效益？

在素有“風(fēng)電之都”美譽(yù)的內(nèi)蒙古烏蘭察布，這里風(fēng)資源豐富，是中國重要的風(fēng)能基地。天順風(fēng)能烏蘭察布興和縣風(fēng)電場落戶于此，24臺(tái)金風(fēng)科技機(jī)組迎風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)，源源不斷的為當(dāng)?shù)剌斔途G色電力。

【資料圖】

烏蘭察布興和縣風(fēng)電場為內(nèi)蒙古自治區(qū)重點(diǎn)新能源項(xiàng)目和保障性并網(wǎng)項(xiàng)目，于2023年1月15日全容量并網(wǎng)，安裝金風(fēng)科技11臺(tái)GWH191/6250，13臺(tái)GWH191/6700風(fēng)機(jī)。

項(xiàng)目線路帶電后，金風(fēng)科技僅用七天快速完成調(diào)試并網(wǎng)，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)健，發(fā)電表現(xiàn)出色。二季度，金風(fēng)科技24臺(tái)機(jī)組上網(wǎng)電量1.27億千瓦時(shí)，單月等效滿發(fā)小時(shí)數(shù)305.5小時(shí)，處于同區(qū)域領(lǐng)先水平。

01、高性能的長柔葉片

葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重要組成部分，決定機(jī)組的捕風(fēng)能力，翼型是構(gòu)成葉片的基本要素。相較于行業(yè)常用的DU/NACA等翼型設(shè)計(jì)葉片，金風(fēng)科技自主開發(fā)的高性能葉片翼型不僅有效規(guī)避電量損失隱患，還能夠提升葉片氣動(dòng)性能，降低氣動(dòng)載荷和粗糙敏感性，不同應(yīng)用場景下較傳統(tǒng)翼型設(shè)計(jì)葉片發(fā)電量提升2-5%。

金風(fēng)科技自主研發(fā)的翼型polar數(shù)據(jù)通過大量風(fēng)洞測試，檢驗(yàn)葉片設(shè)計(jì)特性和性能，并先于同行業(yè)引入3D有限元進(jìn)行葉片結(jié)構(gòu)建模及仿真，實(shí)現(xiàn)模型優(yōu)化，有效提高仿真精度，并在行業(yè)極限、疲勞測試規(guī)范基礎(chǔ)之上，增加阻尼模態(tài)、扭轉(zhuǎn)等全方位測試，進(jìn)行全生命周期電量評(píng)估，確保葉片在復(fù)雜工況環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。

金風(fēng)科技19X級(jí)別葉片已大批量投運(yùn)，在該項(xiàng)目中，金風(fēng)科技風(fēng)機(jī)應(yīng)用了天順風(fēng)能制造的GW93葉片，經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證，葉片表現(xiàn)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)工藝控制精良，運(yùn)行安全可靠。

02、精準(zhǔn)的性能分析

長柔葉片在機(jī)組運(yùn)行中帶來渦激振動(dòng)、強(qiáng)迫共振、葉片失速等氣彈耦合問題，大葉輪機(jī)組在設(shè)計(jì)中需破解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題。目前業(yè)內(nèi)主流商用載荷仿真與設(shè)計(jì)軟件大葉輪機(jī)組載荷仿真結(jié)果與實(shí)際偏差較大。

金風(fēng)科技國內(nèi)首個(gè)載荷自主仿真設(shè)計(jì)軟件破解了這一難題，通過對(duì)高階共旋Cosserat梁理論為代表的非線性結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)深入研究，開發(fā)出集成多體動(dòng)力學(xué)框架為基礎(chǔ)的GTsim，能夠提升長柔葉片氣動(dòng)特性描述，精準(zhǔn)描述大變形及葉片各項(xiàng)異性，提升長柔葉片、高柔塔氣彈穩(wěn)定性分析。金風(fēng)科技GTsim自主仿真軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)大葉輪機(jī)組系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行的底層支撐，進(jìn)行載荷保護(hù)和壽命動(dòng)態(tài)調(diào)度，保障葉片效能。

03、載荷控制鑄牢安全基石

大葉輪機(jī)組在極端湍流、風(fēng)切變、風(fēng)突變等復(fù)雜風(fēng)況下，健康狀態(tài)、疲勞壽命面臨挑戰(zhàn)，疊加“沙戈荒”工況環(huán)境易出現(xiàn)葉片失速、顫振、掃塔、斷裂等安全問題，影響發(fā)電性能。

金風(fēng)科技大葉輪機(jī)組充分考慮適應(yīng)性安全邊界，通過智能載荷控制技術(shù)，在確保機(jī)組運(yùn)行安全基礎(chǔ)上保障最大出力。天順風(fēng)能烏蘭察布興和縣風(fēng)電項(xiàng)目配置了激光雷達(dá)等高性能傳感器，提高風(fēng)機(jī)感知能力。通過配套凈空等控制算法，讓風(fēng)機(jī)有效識(shí)別并躲避極端湍流，降低疲勞及變槳載荷，敏銳判斷機(jī)組氣動(dòng)不平衡，防止風(fēng)機(jī)掃塔，保障風(fēng)機(jī)在復(fù)雜風(fēng)況下安全運(yùn)行。

金風(fēng)科技始終以高品質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)，與合作伙伴共同打造一個(gè)又一個(gè)性能出眾的標(biāo)桿項(xiàng)目，為規(guī)?；娘L(fēng)電開發(fā)降低風(fēng)險(xiǎn)，增高收益，助推行業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展，為區(qū)域綠色轉(zhuǎn)型獻(xiàn)力。

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