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核心智能控制技术是决胜王道
远景能源战略及市场负责人孙捷告诉《中国能源报》记者:“1.8兆瓦106米智能风机是基于1.5兆瓦成熟平台设计,是1.5兆瓦93米智能风机的升级产品,是远景能源智能风机系列中的王牌机型。远景利用自主研发的核心智能控制技术,彻底突破并超越了传统风机的技术禁锢,使得风机发电效率提升15%以上。”
他表示,1.8兆瓦106米智能风机最大的特点在于,其在现有1.5兆瓦智能风机成熟平台的基础上,增加了很多核心智能控制技术,包括整机控制的智能化技术、先进模型预测控制技术、风机间协同控制技术、数据分析专家系统、主动性能控制和基于可靠性的决策算法等;通过有效组合和应用各种技术,风机能够准确感知自身的状态和外部环境条件,从而优化调整控制策略和运行方式,保证运行在最佳工况点,以达到发电量和使用寿命的同时最优,发电更多,度电成本更低。
同时远景将智能风机控制技术与云计算相结合,突破性的将智能风机群升级为智能风场,通过与相邻风机的信息共享,每台风机可以感知到自己的工作状态,也能依此判断出与相邻风机的相互影响,从而可以通过智能协调,实现以全场发电量为最优的全局优化目标。
事实胜于雄辩。2013年的安徽来安和江苏盱眙这两个典型的低风速风场全年发电量的统计显示:在5.7米/秒的年平均风速下,远景的1.5兆瓦87米机组的年满发小时数达2060,1.5兆瓦93米机组比1.5兆瓦87米机组的发电性能提升10%,可利用率超过99.2%。与之毗邻的年均风速5.8m/s的江苏盱眙低风速项目,采用远景1.5兆瓦93米低风速智能风机后,2013年全年等效满发小时接近2300小时。
在此基础上,1.8兆瓦106米超大风轮智能风机设计发电量在6米/秒的平均风速下,年发电小时数能够继续提升5%以上,5.5米/秒的风速下平均发电小时超过2100小时,相当可观。
远景能源产品开发总监Anders介绍说,远景丹麦创新中心早在2010年就开始启动特别适用于低风速机组专用翼型技术研究项目,通过远景能源专有的叶片设计与智能控制整机的一体化设计,实现领先业界的叶片重量水平,做到超过50米长度的世界上最轻的叶片;通过叶片运输技术的改进,用最普通的运输车辆即可实现大叶轮的运输,减少叶片运输成本。此外,独有的叶片翼型设计结合领先的智能控制系统,远景风机还实现业界首屈一指的低重量塔筒(80m高度仅108吨),显著为客户降低了成本。
长叶片的背后:增加20倍以上的控制代码行数,提升15%以上的发电量
远景引领了中国风电低风速风机市场的发展,随后一些风机企业也纷纷推出长叶片风机增加扫风面积进军低风速市场。然而,风机叶片加长就是只是低风速风机吗?答案并非如此。
“如果是单纯的增加叶片长度,反而会带来一些安全隐患和成本增加。汽车行业成功经验表明,控制技术是各种技术的集成运用。汽车的引擎技术在过去十年效率提升了20倍以上。而风机技术就类似于汽车引擎技术,远景认为智能化是未来风机性能与可靠性提升的核心抓手。” Anders告诉记者,“通过技术攻关,远景能源全球研发团队开发出‘能感知、会思考、自学习、可判断和决策’的智能风机,同样的叶轮直径和单机容量,远景智能风机比传统风机发电量高15%以上”
据了解,远景能源智能风机利用自主研发的核心智能控制技术,突破并超越了传统风机的技术禁锢,将智能双模技术、桨矩角自学习寻优、先进模型预测控制、空气动力学、载荷控制等先进的技术和知识,转变成了一行行控制代码。远景智能风机的控制代码行数增加了200万行,是普通风机的20倍以上。
“智能风机根据机位和风况特点智能定制化控制策略,桨距角和偏航角积累误差智能化自动补偿和寻优,不受瞬时风速波动影响,电能的转化贴合风能的变化,使得风机发电效率提升15%以上,最终,智能化的目的,是提高风机效率,降低度电成本,提高开发商的投资回报率。” Anders说。
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