泰胜风能技术(上海)有限公司 总经理 蔡涛出席“上海国际海上风电+风电运维活动”时,就“找回从风轮里漏走的财富—激光偏航误差校正提高风力发电机发电量”发表技术演讲
泰胜风能技术是泰胜风能装备的全资子公司,泰胜在国内的塔架生产方面有知名度,在国内各地都有生产基地。泰胜风能技术主要是针对提高风力发电机的效率,在澳洲、北美、印度这些国家也在筹备相关的业务,泰胜有一批在国内外资深专家提供这方面的服务。泰胜风能技术不是一个贸易公司,而是一个服务公司,公司内部叫360度风电运营效率改进。也就是说对一些风电场的改进,帮助业主提升管理水平以及技术水平,提高风机的效率来提升风电场的运行效率。泰胜用激光测风设备来进行静态、动态的偏航控制,另外还有风力发电机动态变桨测量。
风力发电机偏航误差很普遍,几乎每台风机上面都有或多或少的偏航误差,其产生原因是多种多样的。传统风力发电机方向测量的设备都是装在风力发电机的尾部,无论是机械的还是超声波,桨叶的扰动干扰,另外还有机舱的外形而造成风机在外形上扰流的作用造成偏航误差,也是非常重要的。安装上的误差和制造上的误差,也是偏航误差的原因,但不是主要原因,主要原因是气动上造成的误差。原来在传统技术上不能测到偏航误差偏多少度,现在泰胜有了激光设备,这使矫正有了可能。偏航误差造成风力发电机发发电量的损失,以及额外的风力载荷和风机因为载荷的增加造成故障率的提高。现在更重点的关注与偏航误差带来的直接发电量的损失,泰胜在欧洲做了很多随机调查,随机抽取了一些风力发电机,可能只有20-25%的风机的偏航误差在2度以内,风力发电量0.2-0.5%的损失,大部分风机偏航误差在6度以上,会造成2%的损失。
泰胜以前经常跟业主交流的时候,业主说他们的风机很先进,出厂时候都校准的很准,所以没有偏航误差。但是实际上这个偏航误差无关于这个风机是国产的还是进口的,早期的还是现在的,泰胜发现都或多或少存在偏航误差,国产风机的偏航误差达到了10度,相当于3%的发电量损失。对于偏航误差可以用激光设备矫正,首先对一个风机来讲,泰胜在风机的顶上面安装激光测风雷达,经过2-4周左右的测量,会得到这样一个闪点图,通过调整测风仪或者修改风机的参数,把它纠到0度或者1度以下。在调整完以后,这个激光测风设备就可以拆除,移到下一台风机进行测量,这时候风机在矫正好的情况下进行运行。大部分已经安装的风机都可以用这种来进行服务。泰胜还有一种服务模式,叫做动态风机偏航误差控制,这是一种永久的安装,也是经过两周左右的测量,测量到这个风机平均的偏航误差,对这个偏航误差来进行矫正,矫正到0度,这个时候并不拆卸激光设备,而是安装一个转换箱设备,把原来测风仪的接线转接到转换箱,把激光设备的信号接入到转换箱里,再把风机控制输入信号接入转换箱的信号,平时以激光来控制。由于风机能够接收到风机方向的风向信号,所以对于风机的偏航控制能够更精确,能够使风机更好的对准风向,风机的绝对误差离散性变好了。这样风机能够更好的对准风,风机的发电量有所提高。