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能研院(上海成套院))风电技术中心 尹凡夫
风电作为绿色能源革命的重要力量,在新型电力系统中的作用愈发凸显。。数据显示,2024年我国风电行业在役机组中,超过50%的机组因偏航对风偏差、最佳桨距角运行偏差等问题导致发电性能低于预期,平均功率损失约5%- 10%。如何将新设备、新技术应用到风电场的运维管理中,实现风电场的智能化、精细化管理,成为风电行业亟待解决的问题。
针对国家电投集团公司在2024年提出的全面实施“均衡增长战略”和“一分钱行动”,能研院(上海成套院)结合自身实际,对现役机组普遍存在的功率特性问题进行分析,针对风电机组偏航对风、桨距角、叶尖速比开展基于人工智能的机组控制优化技术研究,开发智能控制优化系统,有效提升机组发电效能。
风电机组在相同风速下,偏航对风准确时,机组的输出功率最高。团队基于风电机组运行数据,分析风速-风向-功率关系,获得机组实际运行偏航对风偏差情况,进而用于机组偏航控制的参数修正;同时,基于小范围主动探索,进行桨距角、叶尖速比控制参数值联合寻优,用于满发前变桨、扭矩控制参数优化。以上基于偏航对风、桨距角、叶尖速比的优化有效提升了机组高效捕捉风能的变功率控制段(满发前风速段)的风能利用效率,提升机组功率特性。
2024年,团队在某场站28台风电机组开展智能控制优化,部署场站级优化系统及监控系统。系统投运4个月后,28台机组发电量提升3.41%,提质增效效果显著。
风电智能控制优化系统是能研院(上海成套院)在风电提质增效方向积极探索的智能产品,目前已在集团公司内场站开展小批量应用。未来,风电智能控制优化系统将在尾流优化、场群协同控制、高效偏航等方面持续开展技术创新,为风电行业的高质量发展提供更强大的技术支持和保障。
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