风电机组叶片增功组件研究与实践

　　增功组件的安装工艺流程
　　分别选定某风电场306 机组、103 机组作为改造机组。同类增功组件采用批次安装方法，以便分析单一种类增功组件的作用效果。即，首先在306 机组上安装涡流发生器；然后安装103 机组的三类增功组件，同时收集306 机组的实时数据；最后安装306 机组的T 型扰流板和格尼襟翼。
　　安装施工采用吊篮作业方法，未使用大型吊装设备，节省了成本和时间。开工前对安全措施、原材料、工具、施工机械进行了检查。通过划线、打磨、粘贴、烘干、胶衣修复、固化等作业工序，用10 天时间完成了2 台风电机组的增功组件安装。 　　一定位与粘贴的质量控制叶片安装增功组件的工艺难点在于确定安装位置和保证粘贴质量。叶片表面是曲率变化的曲面，为了精确找到设计的安装点，现场制作了专用的测量工具，用于在叶片上定位。为保证粘贴质量，施工对粘接剂的厚度和均匀程度均进行了控制，其中对涡流发生器、阻力板和格尼襟翼的胶层厚度均进行了不同标准限定，并对烘干温度和固化时间进行了严格规定。这些数据均来源于地面上预先进行的粘贴试验和拉力测试。
　　二施工环境条件控制施工期为10 月27 日至11 月12 日，施工期间某风电场的气温均在10 ℃以上，满足施工条件。施工方案中针对下雨采取了防范措施，为保证叶片原有纤维的强度，表面打磨和胶衣修复工作均控制在晴朗天气条件下进行。部分施工过程及安装效果见图6。11 月12 日，成功完成了2 台风电机组的增功组件安装。
　　安装前后数据对比分析
　　一机位选择试验风电场位于沿海滩涂区，装机容量49.5MW ，安装有33 台1.5MW 风电机组。其中，19 台使用昆山华风叶片，12 台使用丹麦艾尔姆LM37.3P2 型叶片，其余2 台使用东汽自产叶片。改造风电机组和对比风电机组的选择原则为：
　　（1）风电机组运行情况良好且无限电，发电能力接近。
　　（2）风电机组位置在风电场具有代表性，与对比风电机组间距大于5 倍－6 倍风轮直径。
　　（3）风电机组主风向10 倍风轮直径内无其他风电机组或障碍物。
　　（4）风电机组所处地形平坦。
　　综合考虑以上因素及施工场地条件，确定在临海一侧的306 机组和风电场西南边缘的103 机组上安装增功组件。在对比风电机组的选择上，306 机组与临近307 机组对比，103 机组与临近102 机组对比。其中，306 机组和307 机组采用昆山华风叶片，102 机组和103 机组采用LM 叶片。
　　二提效情况分析
　　（一）306 风电机组改造前后数据分析 　　图7 给出了改造前后的发电量曲线。需要指出的是，尽管采用了批次安装增功组件的方式以便分离各类组件的增升作用，由于SCADA 系统的数据记录及安装时间问题，仅收集到部分风速段下单独安装涡流发生器后的发电量。
　　根据某风电场代表年的风频威布尔分布数据图，结合增功组件安装前后各风速段的发电量计算结果，计算得出306 风电机组改造前后的年发电量提升了3.37% 。其中，改造后采样点不足处，按照风速高于12.5m/s 后发出额定功率计算。
　　（二）103 风电机组改造前后数据分析
　　按照目前的运行情况，利用某风电场风电场代表年的风频威布尔分布数据，计算得出103 风电机组改造后的年度发电量提升3.63% ，如图8。 　　（三）改造风电机组与邻近风电机组的对比
　　科学的数据分析方法是验证风电机组提效结果的重要因素。因此在进行同一台风电机组改造前后的纵向对比后，研究小组还进行了与邻近机组的横向数据对比。在进行横向对比中，主要考虑了以下几方面因素：
　　（1）忽略可能的尾流影响区域。根据IEC61400 －12 标准计算，307 机组在306机组北偏西方向15 °，两风电机组直线距离590 m ，需剔除风向（340°－350 °）及
　　（160°－170 °）的两台风电机组互相影响扇区内的功率点；103 机组在102 机组的西偏北10 度，因此剔除风向（275°－285 °）及（95°－105 °）扇区的功率点。