基于改进DS证据理论的海上风电机组变桨系统健康状态评估方法

文章针对海上风力发电机组变桨系统的健康状态评价提出了基于改进证据理论的变桨系统健康状态评估方法。该方法首先挑选出能够反映海上风力发电机组健康状态的评价指标,计算出各评估指标的劣化度进而得到隶属度,最后通过改进的证据理论进行证据推理得到机组变桨系统的健康状态。通过相应的实验分析和检修记录的闭环验证,证明了所提方法的有效性。     

海上风电机组技术最新动向

早在上世纪80至90年代,欧洲就开始了大范围的海上风能资源评估及相关技术研究。世界海上风电发展历程主要分为三个阶段:第一个阶段是从1990年到2000年,海上风电处于小规模研究和开发阶段;第二个阶段是从2000年至2008年,海上风电进入大规模商业化开发阶段;第三个阶段是2008年至今,全球风电产业掀起了新一轮的"下海"热潮。2009年世界海上风电新增装机容量达689MW,同比增幅超过100%;世界海上风电累计装机容量达2110MW,较2008年增长48.5%,占到全球风电总装机量的1.2%。此外,据欧洲风能协会预测,到2030年,海上风电装机量约占世界风电总装机量的比例将提高至40%。由此可见,海上风电已经进入新一轮的发展高潮。     

海上风电项目机组安装质量控制要素

风电机组安装是海上风电项目开展的重要环节,其安装质量对后期运营起着十分重要的保障作用。受限于当前海上风电产业链的影响,风电机组由不同的制造厂商完成生产后再运输至现场进行安装,因此,风电机组的整体安装质量取决于机组进场安装前的验收准备工作与机组安装过程这两个阶段的质量控制。本文通过分析海上风电项目的特点,总结出风电机组安装环节的质量控制要素,为提高海上风电机组安装质量提供了重要参考。     

大型海上风电机组整机涡激仿真

随着海上风电机组朝着大型化发展,塔筒高度和叶片长度都显著增加,并且海洋风比陆地风的湍流度更小,这些因素使得大型海上风电机组在吊装或停机状态下频繁出现涡激振动现象。涡激振动增大了风电机组发生强度失效以及疲劳寿命降低的风险。为研究大型海上风电机组整机涡激振动的机理,文章采用仿真方法对某大型海上机组实际发生的涡激振动现象进行复现和分析：首先对风电机组进行流场分析,然后提取流场分析得到的时序载荷,施加到风电机组有限元模型上,进行瞬态分析,从而实现流固耦合仿真。仿真结果表明：风电机组的涡激振动是一种流固耦合现象,主要原因是,在特定风况条件下,气流在塔筒和叶片的壁面处形成周期性脱落的漩涡,对壁面产生周期性的反向载荷。当载荷频率与机组振动的固有频率接近时,使机组发生共振。文章通过仿真方法揭示了大型海上风电机组发生涡激振动的机理,对提出风电机组涡激振动防治策略具有参考意义。     

海上风电机组紧固件防腐技术进展

随着我国对风力发电的大力支持,风电发展的重心已经由陆上项目逐步向海上项目倾斜,海上风电机组尤其是关键部位紧固件面临着高盐、高湿以及干湿交替的腐蚀环境,紧固件高可靠性的防腐技术发展迫在眉睫。介绍了目前海上风电机组紧固件地腐蚀机理,以及应用较为成熟的4种防腐技术,揭示了防腐涂层的防腐机理,最后,对激光熔覆技术与复层包覆技术在海上风电机组紧固件的应用进行了展望,以供本领域相关人员参考。     

海上风电机组齿轮箱散热异常状态预测方法

齿轮箱是海上风电机组的关键部件,其散热状态直接影响着风电机组的运行状态。为减少因齿轮箱散热异常影响机组运行状态进而造成不必要的发电量损失,提出一种随机森林算法的齿轮箱散热异常状态预测模型。该模型首先基于风电机组运行机理对数据进行预处理以及的样本的标定,然后基于随机森林算法进行模型训练,最终实现风电齿轮箱散热异常状态的预测,通过2个风场现场SCADA数据的试验验证,该预测方法的精度达到97.1%,证明了所提方法能够有效及准确地对海上风电机组齿轮箱的散热状态进行预测。     

基于随机森林的海上风电机组发电机轴承异常状态监测方法

发电机轴承是海上风电机组中重要的零部件,其状态直接影响了海上风电机组的运行状态和发电量。文章通过结合机理分析和数据驱动提出了基于随机森林的海上风电机组发电机轴承异常状态监测方法,该方法先通过机理分析选取变量、清洗数据和标定样本状态,然后通过数据驱动的方法对海上风电机组发电机轴承的状态进行预测。通过现场实际的海上风电机组SCADA数据对该模型进行验证,所述方法能够有效预测海上风电机组发电机轴承的状态,并且能有效避免对异常状态的误报和漏报。     

海上风电项目风电机组设备运输方案

气候因素对海上风电施工进度影响显著,随着每年的10月份至次年的3月份,南海海域盛行东北季风,同时伴随着长周期涌浪,工程区域内海况恶劣。通过海上风电项目风电设备运输船机配置选择、船机稳定性和安装船起吊作业对船舶定位能力的要求,在设备运输交付方面可采取选择大吨位船只、选择相匹配的锚泊系统自行定位的方式,以提高抗风浪等级、定位能力和船机定位后的稳定性,保障风电设备安全起吊过驳条件,可有效创造利用施工窗口期。     

海上风电装备产业基地生产设施设计

以某大型海上风电智能化装备产业园为例,概述风电产品的主要参数、风电机组和叶片的生产能力规划与特点,并据此分析其工艺流程和生产设施,拟定机组总装车间和叶片制作车间的工艺区划方案。在此基础上,基于工时计算确定工序工位数,结合工位尺寸形成车间的工艺布置,完成生产设施设计,为我国海上风电装备产业基地的规划建设提供参考。     

中国船级社颁发国内首份海上风电机组认证证书

2005年10月17日,中国船级社（CCS）为中船重工（重庆）海装风电设备有限公司自主研制的H151—5．OMV海上风力发电机组颁发认证证书。据介绍,这是我国首个通过认证的海上风电机组,将结束此前我国依靠进口技术生产海上风电机组的历史。     

海上大型风电机组栓接连接件防松性能及防松措施

随着海上大型风力发电机组技术的升级,对各结构的刚度与稳定性提出了更高的要求,相关的栓接结构连接件能否在振动载荷中保证不松动并稳定服役对风电机组的稳定运行起到了关键作用。文章针对圆弧螺纹及三角螺纹连接件的松动机理、有限元仿真计算对比和试验对比,对栓接连接件的松动及防松工作进行了深入研究,揭示了螺纹结构、预紧力、横向位移、接触面摩擦力等不同影响因素对栓接连接件松动的影响趋势,以供本领域相关人员参考。     

CCSC参与科技部5MW海上风电机组设计

近期，CCSC参与了中船重工海装风电公司所承担的科技部5MW海上风力发电机组设计工作，其概念设计、初步设计已基本完成。CCSC提出的分析方法获得项目组各方肯定。     

大型海上风电机组吊装工艺创新及应用

海上风电作为一种新型清洁能源,随着风电机组的单台装机容量、主机重量、轮毂高度、叶片长度等机组参数的攀升,对其安装技术及船舶装备性能提出了新的要求。为充分挖掘国内现有风机组吊装船作业潜力,提高船机设备利用率,以广核平潭大练风电场项目为依托,优化了大型海上风电机组吊装的关键技术,可精准、快速(单台4 MW风机组吊装仅17 h, 25 d完成12台风机组吊装)完成作业任务,为今后在海域及水文地质环境下大容量风机组吊装的施工工艺提供了技术支撑,积累了宝贵经验。     

海上风电技术特性对比分析

从海上风能开发利用的技术包括所涉及风电场建设(机组排列、安装及运输、运行监控等)、风电机组设计、并网(海上高压系统、海底电缆、岸上接入设施等)等方面,对比分析海上风电与陆上风电的技术差异,结果表明海上风电在基础安装、运营维护等方面较陆上风电要求更高、难度更大。为进一步发展海上风电提供了参考。     

基于场级协同的风电机组安全控制技术

文章提出了一种基于场级协同的风电机组安全控制技术,该技术主要基于风电场场级控制平台,该平台支持通过多种通信接口对风电机组主控和传感器数据进行采集,实现各设备之间信息互联互通,并凭借其强大的数据分析和科学计算能力,实现各种智能控制算法的实时运行。风电场部署场级控制平台后,可通过智能算法识别机组是否存在风险,对风险机组进行机舱航向校准,并计算该机组所处位置的绝对风向及前后排位置分布情况,风电场前排机组遭遇极端外部条件时,后排机组提前动作,降低极端外部条件给机组带来的风险,提升风电机组运行稳定性,降低风电场整体载荷水平,从而控制风电机组故障率。海上风电运维环境恶劣、条件复杂,带来了极高的运维成本,通过该技术降低故障率可减少海上风电运维成本。     

海上风电直流换流站冷却系统技术研究

海上平台换流阀是海上直流输电工程的核心设备,冷却装置是其重要的辅助设备,对换流阀正常运行起着关键作用。本研究工作提出三循环冷却系统,即淡水循环冷却回路、隔离去离子水循环冷却回路和海水直排冷却回路,通过各种换热设备的优化组合,可提高过程的可靠性、紧凑性和适用性。研究了三循环系统耦合机制,并运用过程建模和计算,实现海上平台换流阀冷却系统优化。该工作为海上直流输电工程的运行提供理论和实践依据,促进我国海上风电工程的高速发展。     

海上风电机组齿轮箱进口油温异常预测

由于海上风电机组齿轮箱要长期承受无规律的变向变载荷的风力作用以及强阵风的冲击,为保证风电机组可靠运行,对齿轮箱进口油温进行异常预测。结合风电机组SCADA运行数据提出了一种基于SVM-RFECV算法和BP神经网络的风电机组齿轮箱进口油温异常预测方法。首先完成数据的预处理,然后利用SVM-RFECV算法计算不同变量的重要度,并选择平均交叉验证均方误差的最小变量组成最优特征,最后利用选取的最优特征数据建立的BP神经网络的预测模型,实现对风电机组齿轮箱进口油温异常预警。通过海上某风电场现场实际SCADA数据对模型进行验证,结果表明提出的方法能有效实现对风电机组齿轮箱进口油温异常预测。     

海上风电机组预应力钢管混凝土格构式塔架动力特性分析

为避免风电结构发生共振,影响发电效率和结构安全,了解掌握风电机组支撑结构动力特性至关重要。预应力钢管混凝土格构式塔架是一种新型的风电机组支撑结构,在海上风电机组大型化过程中将扮演重要角色,本文采用有限元建模的方式对该塔架固有频率进行分析,分析在不同底部跟开、不同角柱直径和壁厚、不同斜杆壁厚下的固有频率的变化特征,并提出设计建议,以期对设计人员提供思路。     

海上风电认证方兴未艾

<正>2010年6月,根据WWEA的统计,我国以新增装机容量和总装机容量跃居世界风电第一大国。当海外为我国取得的快速发展成就而惊喜,国人为发展过程中缺少核心技术而担忧的时候,欧盟已经更多地在讨论如何更好地开发海上风电。在新能源技术革命日新月异的今天,我们必须高度重视下一个重要的风电技术领域——海上风电。     

大型海上风电机组扭振瞬态响应计算研究

针对波动性的空气扭转载荷会严重影响风电机组传动系统中关键部件使用寿命的问题,以某5MW海上直驱型风电机组传动系统为研究对象,建立了模拟真实风的风剪切、塔影效应、湍流效应的气动载荷模型,归纳了风电机组扭振分析的计算流程,结合简化的风电机组双质量模型得到了传动系统在不同风载荷模型作用下的瞬态扭振响应特性。结果表明:风剪切—塔影效应对于风电机组的瞬态扭振响应影响较小,而湍流风效应对风电机组的扭振响应较大。