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风电技改系列 | 最小的投入解决最棘手的问题 一文教你实现高效SVC专项改造!

北极星风力发电网  来源:金风慧能    2020/6/27 8:49:11  我要投稿  

北极星风力发电网讯:根据CWEA统计数据显示,1.0MW以下机组的批量装机时间是在2008年以前,其中750kW机组装机时间,集中在2005-2006年。

这意味着,风电机组20年生命周期中,大批750kW机组已经走过2/3。伴随机组服役时间超过15年,运行问题也逐渐凸显。据了解,原厂无功补偿(SVC)柜体停产、SVC电路板损坏、输电线路功率损耗等成为当前750kW机组的运行困扰所在。

尤其是在电网考核愈加严格的今天,优化改造SVC系统,改善风电场暂态电压稳定性,提高风机的有功出力与风机功率因数,以确保风电机组连续运行及电网安全成为当前必须要做的工作之一。

案例一:SVC优化改造,提高功率因数改善电能质量

据北京金风慧能技术有限公司技改负责人介绍,750kW机组SVC设备典型问题有以下2方面:(1)可控硅模块在低温情况下容易损坏;(2)中央监控系统无法查看SVC工作状态。

针对以上SVC系统问题的优化设计,金风慧能给出的方案主要在从硬件和软件两方面入手。

硬件:将机组SVC主控制器及MCR模块更换为智能化可控硅投切开关模块,加装智能配电综合监控终端,优化系统环控以及系统保护方式,提高功率因数达到国家电能质量标准。

软件优化方案:(1)对机组主控系统进行升级,主控系统与智能配电综合监控终端实时通讯,获取SVC控制系统的工作状态、工作参数以及故障状态,并实时传输至中控系统。

(2)升级中控系统,实时监控SVC控制系统的工作状态,可以及时发现SVC故障,并进行相应处置。通过以上升级可以在中控远程控制SVC,并实现实时数据准确上传,便于机组运维。

2019年三季度,金风慧能专项技改团队在河北某风场实施25台750kW机组SVC批量改造项目。

为了保证项目进度,项目团队进行了充分的前期准备,包括提前预制标准化线缆、进场准备以及人员培训,确保人员在危险点、检测项以及工作流程上的准确性。同时为了保障高效完成作业,团队提前从现场将25台机组SVC拆回车间,进行优化升级改造,并为每台SVC制定过程记录和调试记录,为后续追溯运行效果和回访做充分依据。

最终,技改团队于2019年11月中旬,高效完成了全部机组的无功补偿优化工作,助力风电场以最优的状态投入运行。

案例二:机械风速仪失效?用更前沿的超声波产品替代

在早期750kW机组批量吊装之时,风速仪和风向标都为机械式传感器,一个典型的问题是——由于早期的风场均位于风速高、气温低区域,冬季时风速仪易产生覆冰现象,造成风向标在运行过程中冻结,从而导致机组对风不准,严重影响机组发电量。

同时,风速仪在长时间运行后,数据不准确的现象也偶有发生,市面上通用的解决方法是将风速仪进行整体加热,防止传感器结冰;或者选用不带转轴的风速仪,彻底杜绝结冰的现象。

但选择加热方案的话,首先要消耗很多的电,其次由于大部分风场冬季温度过低,加热效果实在有限。金风慧能技改专家建议,选择超声波风速仪来替代原有的机械式风速仪,应该是更加适合风速高、气温低区域的方法。

当然,大部分750kW机组运行时间已超过10年,有的甚至超过15年,其他运行问题诸如机组、叶片等业内均已形成对应的解决方案。当前金风慧能针对750kW机组的专项改造方案,还包括高速闸温度检测、增加主断路器自动跳闸、偏航优化、机组振动传感器优化等方案,最大程度满足市场和客户需求。

下一章节将是专项改造系列的最后一篇,我们将聚焦风电三大控制系统之一,也是最重要的主控系统。分析1.5MW机组主控系统重要作用、如实列举运行问题、呈现行业最优解决方案,就在下一篇章!


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