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風(fēng)電機(jī)組部件損壞與風(fēng)電場微觀選址

2014-06-07 來源:東方汽輪機(jī)有限公司風(fēng)電事業(yè)部 瀏覽數(shù):934


4.2 機(jī)位的實際有效湍流強(qiáng)度難以準(zhǔn)確估算
  現(xiàn)在,對于風(fēng)電場每個機(jī)位湍流強(qiáng)度的計算大都依據(jù)測風(fēng)塔數(shù)據(jù),運用用工程軟件對每個機(jī)位的湍流強(qiáng)度進(jìn)行計算,然后對機(jī)位進(jìn)行篩選。
  在新建風(fēng)電場對機(jī)位湍流強(qiáng)度進(jìn)行估算時,不能準(zhǔn)確得到每個機(jī)位的湍流強(qiáng)度。一方面,是由于在建風(fēng)電場之前,機(jī)組還沒有建成,不能得到機(jī)組之間的相互干擾尾流真實的數(shù)據(jù),因此,不可能獲得每個機(jī)位實際的風(fēng)況數(shù)據(jù);另一方面,在自然條件下,風(fēng)況變化的復(fù)雜性、隨機(jī)性以及應(yīng)用軟件的局限性,在運用軟件對每個機(jī)位的湍流強(qiáng)度進(jìn)行計算時,永遠(yuǎn)都會存在理論與實際的偏差。
  因此,通過軟件進(jìn)行風(fēng)電場微觀選址,難以對每個機(jī)位的實際湍流強(qiáng)度大小做出準(zhǔn)確評估。存在某些風(fēng)電場機(jī)位的有效湍流強(qiáng)度,在大風(fēng)速時超過IEC-A 類標(biāo)準(zhǔn),或機(jī)組的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),從而影響機(jī)組安全及使用壽命,對于這種情況,有必要采取彌補(bǔ)措施對機(jī)組運行的經(jīng)濟(jì)性及未來收益進(jìn)行重新評估。
5. 機(jī)位湍流強(qiáng)度超標(biāo)的處理辦法
  避免機(jī)組因湍流度過大而造成部件損壞,延長機(jī)組壽命,一方面,在風(fēng)電場新建階段需通過工程軟件對機(jī)組機(jī)位進(jìn)行篩選和布置;另一方面,微觀選址不當(dāng)?shù)娘L(fēng)電場運行機(jī)組,需要再次對運行機(jī)組的機(jī)位進(jìn)行重新評估和優(yōu)化。
  當(dāng)風(fēng)電場微觀選址重新確定機(jī)位,或運營風(fēng)電場的風(fēng)電機(jī)組實際有效湍流強(qiáng)度超出其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時,為了避免組部件的疲勞破壞和機(jī)組壽命的縮短,視具體機(jī)位的環(huán)境條件和評估情況,可采取以下措施:
 ?。?)將該位置換成湍流強(qiáng)度級別更高的機(jī)型。
  (2)將該機(jī)組移到湍流強(qiáng)度小的位置。
 ?。?)調(diào)節(jié)該機(jī)組周圍,尤其是上風(fēng)向風(fēng)電機(jī)組的布置,拉大該機(jī)組與上風(fēng)向機(jī)組之間的距離,使其盡可能少受其他機(jī)組尾流影響。
 ?。?)由于湍流強(qiáng)度受地面障礙物和地面粗糙度影響較大,塔筒高度增加,機(jī)組的有效湍流強(qiáng)度減小。因此,在項目經(jīng)濟(jì)性、機(jī)位基礎(chǔ)和塔筒強(qiáng)度允許的條件下,適當(dāng)增加塔筒的高度,把有效湍流強(qiáng)度調(diào)整在機(jī)組允許的范圍之內(nèi)。
  (5)在現(xiàn)場風(fēng)況測定與機(jī)組性能評估的基礎(chǔ)上,根據(jù)風(fēng)況條件有選擇性地運行,如:在湍流強(qiáng)度很大的時間段,機(jī)組停機(jī);或者通過機(jī)組控制器程序設(shè)定限定機(jī)組運行方位,機(jī)組僅在湍流強(qiáng)度較小的方位運行,禁止機(jī)組偏航到湍流強(qiáng)度大的方位運行。
  (6)調(diào)整風(fēng)電場機(jī)組的運行模式,即當(dāng)下風(fēng)向風(fēng)電機(jī)組受上風(fēng)向風(fēng)電機(jī)組尾流影響嚴(yán)重時,可以根據(jù)實際情況關(guān)停部分下風(fēng)向的風(fēng)電機(jī)組。這樣盡管犧牲了一部分發(fā)電量,但可使下風(fēng)向機(jī)組避免了因尾流引起的有效湍流強(qiáng)度過大,從而可降低疲勞載荷,延長下風(fēng)向機(jī)組的使用壽命。
6. 結(jié)論
  在新建風(fēng)電場時,重視風(fēng)電機(jī)組的微觀選址, 以減少風(fēng)電機(jī)組的部件損壞, 延長機(jī)組壽命。風(fēng)電場微觀選址, 應(yīng)以充分、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)作為機(jī)位評估與優(yōu)化的依據(jù), 依靠科學(xué)手段, 通過對各種影響因素的綜合考慮, 實現(xiàn)風(fēng)電場的最優(yōu)選址; 在風(fēng)電場實際運行的機(jī)組中, 如果發(fā)現(xiàn)有微觀選址不當(dāng)?shù)臋C(jī)位, 應(yīng)及時評估并采取措施, 權(quán)衡利弊, 從而使風(fēng)電場取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

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