12风力发电机组降本增效下的控制策略研究-终.pdf

1、www.crrcgc.cc风力发电机组降本增效下的控制策略研究中车山东风电有限公司2023年8月演讲人：张 鑫中国中车股份有限公司 版权所有 20152目录中车山东风电简介降本增效下的控制策略研究及应用第一部分第二部分下一步研究方向第三部分中国中车股份有限公司 版权所有 20153一.中车山东风电简介中车山东风电简介降本增效下的控制策略研究及应用第一部分第二部分下一步研究方向第三部分中国中车股份有限公司 版权所有 20154一、中车山东风电简介中车山东风电有限公司是中国中车投资30亿元打造的国内大型风电装备企业，坐落在济南高新技术产业开发区，坚持风资源开发、EPC工程总包、风电场股权持有、装备

2、销售的“四位一体”业务发展体系。经营范围包括风力发电装备及配件的生产、销售；风电装备及配件的技术服务、咨询、转让；风电场的设计、建设、运营、维护和技改。中国中车股份有限公司 版权所有 20155一、中车山东风电简介先进工具丹麦研发中心院士工作站人员情况：现有各类研发技术人员170人左右，其中高级职称35人，中级职称92人；研发团队成员90%以上拥有硕士及以上学历，专业涵盖机械、电气、液压、自动控制、空气动力学、数值分析、软件开发、复合材料等。外部资源：公司建有院士工作站、专家顾问室，并与国内外科研机构及咨询机构开展了广泛的合作，积极与Aerodyn、Garrad Hassan、Fraunhof

3、er、中国电科院、鉴衡认证中心、中国船级社、中国质量认证中心等国内外研究机构合作，通过技术引进、消化、吸收、再创新来整体提升公司研发水平。u研发设计能力中国中车股份有限公司 版权所有 20156一、中车山东风电简介01020403叶片净空智能控制技术l 基于激光测距技术的塔架净空监测系统可实现对叶尖净空距离实时监测。独立变桨控制策略l 在叶片根部粘贴或预埋传感器，实时检测叶根载荷的变化，将俯仰弯矩和偏航弯矩反变换为桨距角的反馈控制量。叶片振动状态监测l 与叶根载荷检测系统共用同一个解调仪，在叶片长度1/3处粘贴或预埋传感器，检测叶中应变的大小，将应变转化为振动加速度，对机组叶片状态实时监控。激

4、光前馈控制技术l 利用雷达探测能力，获取风轮前端自由流的风况信息，根据来流实时变化的多维风况信息做出预测性控制。u基于激光传感的先进控制研究中国中车股份有限公司 版权所有 20157二、降本增效下的控制策略研究及应用中车山东风电简介降本增效下的控制策略研究及应用第一部分第二部分下一步研究方向第三部分2二、降本增效下的控制策略研究及应用u叶片净空智能控制技术 基于激光测距技术的塔架净空监测系统可实现实时监测叶尖净空距离，依据净空值的变化实行不同的控制策略，起到预防扫塔的作用，确保机组在全寿命安全周期内的安全高效运行。安全保护l 采用净空智能控制技术在不损失机组较多发电量的前提下，提升机组叶片净空

5、，避免叶片扫塔事故的发生。控制逻辑l 最小夹角光束有效遮挡时，表明机组净空过小，机组进入停机状态；l 叶片净空触发不同设定阈值，变桨系统执行不同收桨控制。设计降本l 以叶片净空减小1米为例，单支叶片重量降低约1吨，成本降低约4万元，三支叶片成本降低约12万元/台。l 叶片减重后机组载荷变小，整机成本可进一步降低。中国中车股份有限公司 版权所有 20159二、降本增效下的控制策略研究及应用降载策略分析仿真测试l 由于仿真测试不能获得实时的叶片净空值，选用离线仿真的方式获取净空推算公式以及验证净空控制的可靠性；l 针对内蒙某项目某机型进行净空控制仿真测试；l 按照载荷工况设置要求，设置dlc1.2

6、工况，仿真获取机组正常发电工况数据。编写程序读取机组仿真计算结果，获取净空雷达激光测距与叶片净空的相关关系。u叶片净空智能控制技术中国中车股份有限公司 版权所有 201510二、降本增效下的控制策略研究及应用u叶片净空智能控制技术现场应用l 已批量应用于国内多个风电场多款机型，运行成熟可靠；l 在雷达测量范围内，叶片净空测量准确率较高；l 可由雷达测距值准确计算机组净空值；l 能根据净空变化进行不同的控制动作，保障机组的发电量、有效提升风电机组运行安全。中国中车股份有限公司 版权所有 201511二、降本增效下的控制策略研究及应用u独立变桨控制策略l 实现原理：通过在叶片根部粘贴或预埋传感器，