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提高低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量措施研究

2013-09-23 來源:CWEA 瀏覽數(shù):747

  某3 號(hào)風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)雙模改造前后功率曲線對(duì)比如圖3 所示。

  根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果,單機(jī)發(fā)電量提升大約在0.9%。從目前的數(shù)據(jù)上看,在風(fēng)速為4m/s -5m/s 段發(fā)電量低于改造前,主要原因?yàn)樵谶@個(gè)階段發(fā)生發(fā)電機(jī)模式切換。
  目前采取繼續(xù)優(yōu)化程序,以使單機(jī)發(fā)電量得到進(jìn)一步的提高。
  2.4 降低風(fēng)電機(jī)組自耗電
  風(fēng)電機(jī)組上有很多的電機(jī)需要耗電,通過設(shè)置合理的參數(shù)控制各電機(jī)的開啟時(shí)機(jī),從而減少風(fēng)電機(jī)組自耗電量。目前主要通過改變發(fā)電機(jī)冷卻風(fēng)扇啟動(dòng)控制,優(yōu)化齒輪箱潤(rùn)滑泵的啟動(dòng)策略來降低風(fēng)電機(jī)組的自耗電。
  目前測(cè)試的兩臺(tái)初步效果單機(jī)發(fā)電量提升大約在0.36% 左右和0.96% 左右。
  2.5 更換更大葉片
  加長(zhǎng)葉片,可以增加葉輪掃風(fēng)面積,從而增加風(fēng)能捕獲。為增強(qiáng)低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電能力,進(jìn)一步提高低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)的生產(chǎn)水平,選取某4 號(hào)87/1500 風(fēng)電機(jī)組作為試驗(yàn)機(jī)組并更換較長(zhǎng)葉片,更換后的機(jī)組葉輪直徑從87m 增加至93m。選取某4、某5 兩臺(tái)相鄰切海拔相同的兩臺(tái)機(jī)組作對(duì)比。93m 葉輪與87m 葉輪機(jī)型理論功率曲線對(duì)比如圖4 所示。
  某4 號(hào)風(fēng)電機(jī)組更換93m 葉輪后與某5 號(hào)風(fēng)電機(jī)組(型號(hào)A87/1500)功率曲線對(duì)比見圖5。

  從功率曲線可以看出,某4 號(hào)風(fēng)電機(jī)組更換93m 葉輪后功率曲線明顯優(yōu)于某5 號(hào)風(fēng)電機(jī)組,通過2012年7月22日至2013 年3 月28 日期間的實(shí)際功率曲線對(duì)比,某4 號(hào)更換葉輪機(jī)組在風(fēng)速低于5m/s 時(shí), 93m 葉輪風(fēng)電機(jī)組與87m 葉輪功率曲線相當(dāng)。風(fēng)速在6m/s 以上,93m 葉輪風(fēng)電機(jī)組功率開始明顯上升。在高風(fēng)速段發(fā)電能力較好,并且較早切入到滿發(fā)狀態(tài),如圖5 所示。同時(shí),根據(jù)風(fēng)頻數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)期內(nèi)5m/s 及以上風(fēng)速出現(xiàn)概率超過68%。通過2012 年7 月22 日至2013 年3 月28 日期間的統(tǒng)計(jì), 初步結(jié)果認(rèn)為某4 號(hào)機(jī)組發(fā)電能力提升6%左右。更換大葉片成為提升低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)電機(jī)組發(fā)電量的最直接有效方法。
  93m 葉輪直徑的風(fēng)電機(jī)組將啟動(dòng)風(fēng)速降至1.5m/s,從而使得占我國(guó)風(fēng)資源30% 的超低風(fēng)速地區(qū)的風(fēng)資源得以有效開發(fā)。根據(jù)遠(yuǎn)景公司公開數(shù)據(jù)顯示,其93m 葉輪直徑機(jī)組基于87m葉輪直徑機(jī)組開發(fā)而成,掃風(fēng)面積增加13.2%,在年平均風(fēng)速5.5m/s 情況下能夠提升發(fā)電量9% 左右[5]。
  另外, 有消息稱,Suzlon 公司于2012 年6 月推出一款型號(hào)為S111-2.1MW 的風(fēng)電機(jī)組。據(jù)稱,該機(jī)組與同類機(jī)組相比能夠提高29% 的電力輸出。而Gamesa 發(fā)布了一款2.0MW低風(fēng)速機(jī)型,這款葉輪直徑達(dá)114m的機(jī)組與同類型97m 葉輪直徑機(jī)型相比,掃風(fēng)面積增大了38%[5]。
  3 其他優(yōu)化措施
  3.1 機(jī)組廠家對(duì)風(fēng)電機(jī)組功率曲線進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)

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