風力發(fā)電系統(tǒng)

1、 風力發(fā)電系統(tǒng)部部門門： 導師導師： 作者：作者： 1風能的基本情況2345主要內(nèi)容主要內(nèi)容風電場電氣系統(tǒng)風機介紹監(jiān)控系統(tǒng)維護與檢修 一一 風能的基本情況風能的基本情況1.1.世界風電基本情況世界風電基本情況 1.1 1.1 全球全球風電新增裝機容量風電新增裝機容量 1.2 1.2 全球全球風電風電累計裝機容量累計裝機容量 20142014年年2 2月份，全球風能理事會，在能源發(fā)布上顯示：全球歷年月份，全球風能理事會，在能源發(fā)布上顯示：全球歷年累計裝機總?cè)萘繌睦塾嬔b機總?cè)萘繌?0122012年的年的282GW282GW躍升到了躍升到了20132013年的年的321GW321GW。全球風。全球風

2、電總量在電總量在20132013年新增的裝機總?cè)萘扛哌_年新增的裝機總?cè)萘扛哌_36GW36GW。20132013年，在年，在國家國家的的新新增增裝機裝機容量排名前三的是：容量排名前三的是：中國中國13.2GW13.2GW、美國、美國13.1GW13.1GW和和2.4GW2.4GW的、和的、和德德國。國。2.2.國內(nèi)風電基本情況國內(nèi)風電基本情況 1.3 1.3 我國風電新增裝機容量和累計裝機容量我國風電新增裝機容量和累計裝機容量 中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會名譽主任施鵬飛中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會名譽主任施鵬飛: :“中國政中國政府承諾：府承諾： 2010 2010年年，我國風電裝機總?cè)?/p>

3、量在全世界風電總量已經(jīng)排名，我國風電裝機總?cè)萘吭谌澜顼L電總量已經(jīng)排名第一第一。20122012年年，風電已經(jīng)超過核電，成為中國第三大電源。，風電已經(jīng)超過核電，成為中國第三大電源。20152015年年，非石化能源消費比重提高到，非石化能源消費比重提高到11.4%11.4%、非石化能源發(fā)電裝機比重達到、非石化能源發(fā)電裝機比重達到30%30%。20202020年年，非石化能源要占一次能源消費的，非石化能源要占一次能源消費的15%15%，20502050年年，僅僅，僅僅風電占一次能源消費的風電占一次能源消費的17%17%。這些約束性指標是中國制定其它各種能這些約束性指標是中國制定其它各種能源規(guī)劃的主

4、要依據(jù)。以下為風機裝機計劃表。源規(guī)劃的主要依據(jù)。以下為風機裝機計劃表。年份年份風電裝機總?cè)萘匡L電裝機總?cè)萘?0102010年年45GW(0.04545GW(0.045億千瓦）億千瓦）20132013年年321GW321GW（0.3210.321億千瓦）億千瓦）20302030年年4 4億千瓦億千瓦20502050年年1010億千瓦億千瓦 1.4 1.4 我國我國未來風機裝機計劃未來風機裝機計劃3.3.國內(nèi)風電政策國內(nèi)風電政策 4.4.我國風力發(fā)電制約因素與解決方案我國風力發(fā)電制約因素與解決方案 1 1）問題：）問題：政府政府 方案：方案： 經(jīng)濟激勵政策，體制保障。鼓勵國產(chǎn)。投資與融資體制。經(jīng)濟

5、激勵政策，體制保障。鼓勵國產(chǎn)。投資與融資體制。多元風電采購。宣傳教育。國外合作與引進。多元風電采購。宣傳教育。國外合作與引進。 2 2）問題：）問題：核心技術(shù)問題（核心技術(shù)問題（“消化吸收消化吸收”） 方案：自主研發(fā)，總體設(shè)計，集成技術(shù)，核心部件，降低成本，建方案：自主研發(fā)，總體設(shè)計，集成技術(shù)，核心部件，降低成本，建立公測平臺和認證標準。立公測平臺和認證標準。 3 3）問題：）問題：產(chǎn)能過剩，并網(wǎng)困難產(chǎn)能過剩，并網(wǎng)困難 方案：加快電網(wǎng)，電源統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)，加強電網(wǎng)調(diào)度能力，調(diào)峰方案：加快電網(wǎng)，電源統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)，加強電網(wǎng)調(diào)度能力，調(diào)峰能力，儲能能力能力，儲能能力 風電占總電網(wǎng)不能大于風電占總電網(wǎng)不

6、能大于5%,5%,全全國國70%70%至至80%80%的風電場發(fā)電量都遠的風電場發(fā)電量都遠低于可研低于可研 二二 風電場電氣系統(tǒng)風電場電氣系統(tǒng) 2.12.1風電場電氣部分的構(gòu)成風電場電氣部分的構(gòu)成 風電場的電氣部分也是由一次部分和二次部分共同組成。風電場的電氣部分也是由一次部分和二次部分共同組成。 風電場電氣一次系統(tǒng)可以分為四個主要部分：風電機組、風電場電氣一次系統(tǒng)可以分為四個主要部分：風電機組、集電系統(tǒng)、升壓站及廠用電系統(tǒng)。集電系統(tǒng)、升壓站及廠用電系統(tǒng)。 風電場的主流風力發(fā)電機本身輸出電壓為風電場的主流風力發(fā)電機本身輸出電壓為690V690V，經(jīng)過箱式，經(jīng)過箱式升壓變壓器將電壓升高到升壓變壓

7、器將電壓升高到10kV10kV或或35kV35kV，再經(jīng)過主變升壓至，再經(jīng)過主變升壓至110KV110KV或或220KV220KV，再通過高壓架空線并網(wǎng)，再通過高壓架空線并網(wǎng)。 風電場電氣一次系統(tǒng)示意圖如下圖所示：風電場電氣一次系統(tǒng)示意圖如下圖所示： 1風機葉輪風機葉輪 2傳動裝置傳動裝置 3發(fā)電機發(fā)電機 4變流器變流器 5箱式升壓變壓器箱式升壓變壓器 6配電裝置配電裝置 7升壓變壓器升壓變壓器 8高壓配電裝置高壓配電裝置 9架空線路架空線路1 12 23 34 45 57 76 68 89 9 2.2 風電機組的電氣接線風電機組的電氣接線 風電機組，除了風力機和發(fā)電機以外，風電機組，除了風力

8、機和發(fā)電機以外，還包括電力電子換流器（有時也稱為變還包括電力電子換流器（有時也稱為變頻器）和對應(yīng)的機組升壓變壓器。頻器）和對應(yīng)的機組升壓變壓器。 一般可把電力電子換流器和風力發(fā)一般可把電力電子換流器和風力發(fā)電機看作一個整體，這樣風電機組的接電機看作一個整體，這樣風電機組的接線大都采用單元接線。線大都采用單元接線。 一般情況下，多采用一般情況下，多采用一機一變一機一變，即，即一臺風電機組配備一臺變壓器。一臺風電機組配備一臺變壓器。 2.3 2.3 集電環(huán)節(jié)及其接線集電環(huán)節(jié)及其接線 集電系統(tǒng)將風電機組生產(chǎn)的電能按組收集起來集電系統(tǒng)將風電機組生產(chǎn)的電能按組收集起來 一般每一組一般每一組3 38 8臺

9、風電機組的集電變壓器放在一個箱式變電所。臺風電機組的集電變壓器放在一個箱式變電所。 每一組的多臺風電機組輸出，每一組的多臺風電機組輸出， 一般可在箱式變電所中各集電一般可在箱式變電所中各集電 變壓器的高壓側(cè)由電力電纜直接變壓器的高壓側(cè)由電力電纜直接 并聯(lián)。并聯(lián)。 風電場集電環(huán)節(jié)的接線多為風電場集電環(huán)節(jié)的接線多為單母線分段接線。單母線分段接線。 2.3 單母線單母線 單母線單母線以一條母線作為配電裝置中的電能匯集節(jié)點，是以一條母線作為配電裝置中的電能匯集節(jié)點，是有母線接線形式中有母線接線形式中最簡單最簡單的接線形式。的接線形式。優(yōu)點是：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作簡單、優(yōu)點是：接線簡單清晰、設(shè)備少

10、、操作簡單、便于擴建和采用成套配電裝置便于擴建和采用成套配電裝置缺點：單母線的可靠性較低缺點：單母線的可靠性較低單母線接線適用于電源數(shù)目較少、容量較小的單母線接線適用于電源數(shù)目較少、容量較小的場合：場合：(1) 6(1) 610kV10kV配電裝置的出線回路不超過配電裝置的出線回路不超過5 5回?；亍?2) 35(2) 3563kV63kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過配電裝置的出線回路數(shù)不超過3 3回?；?。(3) 110(3) 110220kV220kV配電裝置的出線回路不超過配電裝置的出線回路不超過2 2回?；?。 按容量，風機數(shù)量，按容量，風機數(shù)量，可擴展為單母線分段。可擴展為單母線分段。 三

11、三 風機的介紹風機的介紹1 1 國內(nèi)主要風機機組生產(chǎn)廠家國內(nèi)主要風機機組生產(chǎn)廠家 2.1 2.1 國內(nèi)排名前五的風機廠家國內(nèi)排名前五的風機廠家 2 2 國內(nèi)主要風電運營商國內(nèi)主要風電運營商龍源電力；中國風電；大唐新能源；華電；華能；國電電力龍源電力；中國風電；大唐新能源；華電；華能；國電電力 上市公司，裝機上市公司，裝機11910MW11910MW，有自己的檢修團隊和培訓機有自己的檢修團隊和培訓機構(gòu)構(gòu) 1 1）整體結(jié)構(gòu)）整體結(jié)構(gòu)齒輪葙齒輪葙主軸承主軸承高速軸聯(lián)軸器高速軸聯(lián)軸器發(fā)電機發(fā)電機輪轂輪轂主軸主軸驅(qū)動鏈驅(qū)動鏈偏航驅(qū)動偏航驅(qū)動機架機架塔筒塔筒主控柜主控柜制動器制動器3.3.雙饋風電機組雙饋

12、風電機組 2 2）風輪系統(tǒng)）風輪系統(tǒng) 葉片實度葉尖速比高速運行低啟動速度變槳系統(tǒng)0 3葉片葉片面積變槳控制90 啟動停機3,11,25最佳功率自動潤滑系統(tǒng)輪轂及輪轂罩軸承和齒輪 2.12.1變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng)偏航驅(qū)動偏航驅(qū)動機架機架塔筒塔筒主控柜主控柜 變槳系統(tǒng)的構(gòu)成變槳系統(tǒng)的構(gòu)成 1.1.變槳軸承變槳軸承 3 3套套2.2.自動自動潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng) 1 1套套3.3.變槳齒輪葙變槳齒輪葙 3 3套套4.4.變槳電氣變槳電氣 1 1套套包括：變槳控制箱包括：變槳控制箱 1 1套套 蓄電池蓄電池 3 3套套 整流器整流器 3 3套套 驅(qū)動電機驅(qū)動電機 3 3套套整流器整流器限位開關(guān)限位開關(guān)驅(qū)動裝置

13、驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)角傳感器轉(zhuǎn)角傳感器潤滑脂入口潤滑脂入口蓄電池蓄電池驅(qū)動齒輪驅(qū)動齒輪國外：國外：MOOGMOOG、SSBSSB、ATECHATECH、Mita TeknikMita Teknik、WindtecWindtec、ParkerParker國內(nèi)：科諾偉業(yè)、北京和國內(nèi)：科諾偉業(yè)、北京和利時、北京能高、天津瑞利時、北京能高、天津瑞能、金風能、金風3 3）齒輪箱）齒輪箱齒輪箱齒輪箱參數(shù)參數(shù) 兩級行星齒輪和一級平行軸齒輪兩級行星齒輪和一級平行軸齒輪 螺旋齒螺旋齒，主軸承（，主軸承（2020年）年） 額定輸入轉(zhuǎn)速：額定輸入轉(zhuǎn)速：16.6r/min16.6r/min 傳動比：傳動比：1: 105.131

14、: 105.13 額定功率額定功率 ： 1663 kW1663 kW 檢修：半年，定期油檢（防止氧化）檢修：半年，定期油檢（防止氧化） 集成化液壓集成化液壓系統(tǒng)系統(tǒng): 10: 10 6565 潤滑泵潤滑泵國內(nèi)生國內(nèi)生廠商：重慶齒輪箱、杭州前進廠商：重慶齒輪箱、杭州前進齒輪箱、南京高精齒輪齒輪箱、南京高精齒輪1 1，液壓變槳，液壓變槳2 2，高速軸制動，偏航制動，高速軸制動，偏航制動3 3，齒輪箱齒面，各軸承供油，齒輪箱齒面，各軸承供油4 4，齒輪箱和發(fā)電機冷卻提供動力，齒輪箱和發(fā)電機冷卻提供動力齒輪箱齒輪箱電氣元件電氣元件 齒輪箱由它的兩個扭矩臂支撐，由于主軸采用兩個主軸承支撐，齒輪箱由它的兩

15、個扭矩臂支撐，由于主軸采用兩個主軸承支撐，使得齒輪箱只承受轉(zhuǎn)矩，風輪的彎矩載荷由主軸軸承承擔。風力發(fā)使得齒輪箱只承受轉(zhuǎn)矩，風輪的彎矩載荷由主軸軸承承擔。風力發(fā)電機的主制動器是空氣動力制動器。在齒輪箱的輸出軸上，裝有常電機的主制動器是空氣動力制動器。在齒輪箱的輸出軸上，裝有常開式高速軸制動器，它是通過液壓系統(tǒng)進行操作，在葉片順槳、風開式高速軸制動器，它是通過液壓系統(tǒng)進行操作，在葉片順槳、風輪轉(zhuǎn)速降低于輪轉(zhuǎn)速降低于3rpm3rpm或高于或高于25rpm 25rpm 后，高速軸制動器啟動使風輪停轉(zhuǎn)。后，高速軸制動器啟動使風輪停轉(zhuǎn)。齒輪箱齒輪箱工作原理工作原理 輪箱里的電氣元件主要有：溫度傳感器輪箱里

16、的電氣元件主要有：溫度傳感器PT100PT100（1045 1045 潤滑油、潤滑油、1041 1041 低速軸、低速軸、1042 1042 高速軸），油泵電機高速軸），油泵電機MPG-KFMPG-KF，加熱器，加熱器O/52O/52，油位，油位傳感器傳感器FSK-176FSK-176，油壓傳感器，油壓傳感器EDS3346EDS3346（73037303），油過濾器傳感器），油過濾器傳感器VM3VM3（73017301），水泵電機，冷卻水壓力傳感器，冷卻風扇電機。），水泵電機，冷卻水壓力傳感器，冷卻風扇電機。4 4） 雙高速軸聯(lián)軸器雙高速軸聯(lián)軸器特點：特點：連接齒輪箱輸出端與發(fā)電機輸入端。連接

17、齒輪箱輸出端與發(fā)電機輸入端。采用撓性聯(lián)軸器，允許軸向、徑向和角度偏移。采用撓性聯(lián)軸器，允許軸向、徑向和角度偏移。齒輪箱端備有剎車盤，用于轉(zhuǎn)子剎車。齒輪箱端備有剎車盤，用于轉(zhuǎn)子剎車。中間段采用玻璃鋼材料，切斷發(fā)電機與齒輪箱的電磁傳導。中間段采用玻璃鋼材料，切斷發(fā)電機與齒輪箱的電磁傳導。1.1. 限止扭矩功能，防止發(fā)電機短路產(chǎn)生的高扭矩傳入齒輪箱。限止扭矩功能，防止發(fā)電機短路產(chǎn)生的高扭矩傳入齒輪箱。5 5） 1.5MW 1.5MW發(fā)電機和變頻器基本參數(shù)發(fā)電機和變頻器基本參數(shù) 發(fā)電機：發(fā)電機：形式形式 四極（四極（p=2p=2）雙饋異步發(fā)電機）雙饋異步發(fā)電機額定出力額定出力 1560kW1560kW

18、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速(rpm) 1000(rpm) 10001800+11%1800+11%額定電壓額定電壓 690V690V保護等級保護等級 IP54IP54；空；空- -空冷卻器空冷卻器變頻器：變頻器： 形式形式 IGBTIGBT，脈寬調(diào)制變頻器，脈寬調(diào)制變頻器額定功率額定功率 300kW300kW（1/3-1/41/3-1/4機組功率）機組功率）變頻器生廠商：變頻器生廠商：ABBABB；愛默生；愛默生；施耐德；西門子施耐德；西門子5.1 5.1 雙饋風力發(fā)電機工作原理雙饋風力發(fā)電機工作原理 雙饋電機雙饋電機, ,就是將電能分別饋入繞線轉(zhuǎn)子異步電機的定子就是將電能分別饋入繞線轉(zhuǎn)子異步電機的定子和轉(zhuǎn)子和

19、轉(zhuǎn)子, ,一般將定子接入電網(wǎng)一般將定子接入電網(wǎng), ,而而雙向四象限運行變頻器雙向四象限運行變頻器接入轉(zhuǎn)接入轉(zhuǎn)子，并對其子，并對其頻率、電壓幅值頻率、電壓幅值和和相位相位進行調(diào)節(jié)進行調(diào)節(jié)。雙饋機組市場占雙饋機組市場占85%85%。 圖圖5.1 5.1 雙饋風力發(fā)電結(jié)構(gòu)圖雙饋風力發(fā)電結(jié)構(gòu)圖5.1 5.1 雙饋風力發(fā)電機工作原理雙饋風力發(fā)電機工作原理 在轉(zhuǎn)子三相對稱繞組中通入三相對稱的交流電，將在電機氣在轉(zhuǎn)子三相對稱繞組中通入三相對稱的交流電，將在電機氣隙間產(chǎn)生磁場，此旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與所通入的交流電的頻率隙間產(chǎn)生磁場，此旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與所通入的交流電的頻率f f2 2及及電機的極對數(shù)電機的極對數(shù)p

20、p有關(guān)。有關(guān)。設(shè)設(shè) 為電網(wǎng)頻率為電網(wǎng)頻率50Hz50Hz對應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速，而對應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速，而 為發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，為發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，且且 , , 和和 滿足以下關(guān)系滿足以下關(guān)系其中，當與其中，當與n n旋轉(zhuǎn)方向相反時，旋轉(zhuǎn)方向相反時， 取負值。取負值。 2260 fnp1n1n21nnn2n2nn1n5.1 5.1 雙饋風力發(fā)電機工作原理雙饋風力發(fā)電機工作原理 2160npff 發(fā)電機運行時，轉(zhuǎn)差率發(fā)電機運行時，轉(zhuǎn)差率s s來描述發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，根據(jù)轉(zhuǎn)差率公式，來描述發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，根據(jù)轉(zhuǎn)差率公式，將上式將上式 中的轉(zhuǎn)速用轉(zhuǎn)差率中的轉(zhuǎn)速用轉(zhuǎn)差率s s替換，則上式可變?yōu)樘鎿Q，則上式可變?yōu)?1nnsn1

21、21111(1)(1)60s n pfffs fsf 在雙饋異步發(fā)電機轉(zhuǎn)子以變化的轉(zhuǎn)速運行時，控制轉(zhuǎn)子電流的在雙饋異步發(fā)電機轉(zhuǎn)子以變化的轉(zhuǎn)速運行時，控制轉(zhuǎn)子電流的頻率，可以使定子頻率恒定。只要在轉(zhuǎn)子的三相對稱繞組中通入頻率，可以使定子頻率恒定。只要在轉(zhuǎn)子的三相對稱繞組中通入轉(zhuǎn)差頻率的電流，雙饋異步發(fā)電機就可以實現(xiàn)變速恒頻運行轉(zhuǎn)差頻率的電流，雙饋異步發(fā)電機就可以實現(xiàn)變速恒頻運行。 （a a）亞同步運行狀態(tài)）亞同步運行狀態(tài) （b b）超同步運行狀態(tài)）超同步運行狀態(tài)（a）亞同步運行狀態(tài)亞同步運行狀態(tài)：n0,頻率 轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速方向相同。 勵磁變流器向發(fā)電機提供交流勵磁，定子發(fā)電

22、給電網(wǎng)。（b）超同步運行狀態(tài)超同步運行狀態(tài): n ,轉(zhuǎn)差率s0,頻率 轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速方向相反，這是由于轉(zhuǎn)子電流相序發(fā)生變化。此時，發(fā)電機定子和轉(zhuǎn)子同時發(fā)出電能給電網(wǎng)。（c）同步運行狀態(tài)同步運行狀態(tài)： n= ，轉(zhuǎn)子中的電流為直流， =0，即變流器提供直流勵磁。與同步發(fā)電機相同。2f1n1n2f1n2f同步發(fā)電機勵磁方式：直流和永磁鐵。前者損同步發(fā)電機勵磁方式：直流和永磁鐵。前者損耗小，不失磁，但電機尺寸更大，滑環(huán)和電刷耗小，不失磁，但電機尺寸更大，滑環(huán)和電刷 5.2 5.2 同步電機發(fā)電機組同步電機發(fā)電機組 軸向軸向- -內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)同步發(fā)電機組示意圖內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)同步發(fā)電機組示

23、意圖5.2 5.2 同步電機發(fā)電原理同步電機發(fā)電原理 槳葉吸收風能轉(zhuǎn)化為機械能通過主軸直接傳遞給發(fā)電機發(fā)電，槳葉吸收風能轉(zhuǎn)化為機械能通過主軸直接傳遞給發(fā)電機發(fā)電，發(fā)出的電通過全功率變流器之后并網(wǎng)。發(fā)出的電通過全功率變流器之后并網(wǎng)。 圖圖5.2 5.2 直驅(qū)永磁同步發(fā)電機示意圖直驅(qū)永磁同步發(fā)電機示意圖5.3 5.3 雙饋電機系統(tǒng)與同步電機系統(tǒng)對比雙饋電機系統(tǒng)與同步電機系統(tǒng)對比 5.3 5.3 雙饋電機系統(tǒng)與同步電機系統(tǒng)對比雙饋電機系統(tǒng)與同步電機系統(tǒng)對比 （more）6 6） 防雷保護系統(tǒng)防雷保護系統(tǒng) 符合符合IECIEC的規(guī)定，有內(nèi)外雷電保護系統(tǒng)。的規(guī)定，有內(nèi)外雷電保護系統(tǒng)。 外部避雷保護通過葉

24、片接收器和氣象架上的避雷針來實現(xiàn)。外部避雷保護通過葉片接收器和氣象架上的避雷針來實現(xiàn)。 軸承通過雷擊導電刷得到有效的保護。軸承通過雷擊導電刷得到有效的保護。 由玻璃鋼制成的聯(lián)軸器切斷發(fā)電機與齒輪箱之間的電流傳導。由玻璃鋼制成的聯(lián)軸器切斷發(fā)電機與齒輪箱之間的電流傳導。 過壓防護放電器用于保護電氣系統(tǒng)過壓防護放電器用于保護電氣系統(tǒng) 通過道電線使發(fā)電機與機架保持電位平衡。通過道電線使發(fā)電機與機架保持電位平衡。 （more） 四四 監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng) 1 1）遠方監(jiān)控系統(tǒng)主要功能）遠方監(jiān)控系統(tǒng)主要功能主要對分布在主要對分布在不同地區(qū)風電場不同地區(qū)風電場的風力發(fā)電機組和場內(nèi)變電站的設(shè)的風力發(fā)電機組和場內(nèi)變

25、電站的設(shè)備運行情況及生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)進行實時采集和監(jiān)控，使監(jiān)控中心能備運行情況及生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)進行實時采集和監(jiān)控，使監(jiān)控中心能夠及時準確地了解各風電場的生產(chǎn)運行狀況。夠及時準確地了解各風電場的生產(chǎn)運行狀況。就可以查看到各風機的詳細參數(shù)，如電能，風速，風向，氣溫，就可以查看到各風機的詳細參數(shù)，如電能，風速，風向，氣溫，風機壓力，風機溫度和轉(zhuǎn)速等風機壓力，風機溫度和轉(zhuǎn)速等 。還可以查看到歷史趨勢圖，實時。還可以查看到歷史趨勢圖，實時趨勢圖，功率預測，報警信息，升壓站運行狀況及報表信息。趨勢圖，功率預測，報警信息，升壓站運行狀況及報表信息。還可以對風電場的風電機組進行遠程控制，如遠程開機，停機，還可以對風

26、電場的風電機組進行遠程控制，如遠程開機，停機，偏航，復位等。偏航，復位等。 監(jiān)控系統(tǒng)原理監(jiān)控系統(tǒng)原理商用交換機商用交換機服務(wù)器服務(wù)器可 選 的 冗可 選 的 冗余服務(wù)器余服務(wù)器光纖閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)光纖閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)1Internet工業(yè)交換機工業(yè)交換機工業(yè)交換機工業(yè)交換機工業(yè)交換機工業(yè)交換機工業(yè)交換機工業(yè)交換機工業(yè)交換機工業(yè)交換機工業(yè)交換機工業(yè)交換機風機控制器風機控制器風機控制器風機控制器風機控制器風機控制器風機控制器風機控制器風機控制器和工業(yè)風機控制器和工業(yè)交換機之間采用雙交換機之間采用雙絞線網(wǎng)絡(luò)絞線網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控系統(tǒng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)中央監(jiān)控系統(tǒng)中央監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng) 2 2）中央監(jiān)控系統(tǒng)主要功能

27、）中央監(jiān)控系統(tǒng)主要功能2.1 2.1 硬件配置硬件配置: :服務(wù)器，交換機，電源，報警音響等。服務(wù)器，交換機，電源，報警音響等。2.2 2.2 監(jiān)控軟件功能監(jiān)控軟件功能監(jiān)視風電機組運行狀態(tài)監(jiān)視風電機組運行狀態(tài)監(jiān)視整個風電場的運行狀態(tài)監(jiān)視整個風電場的運行狀態(tài)風電機組運行模式：并網(wǎng)、急停、維護等風電機組運行模式：并網(wǎng)、急停、維護等風電機組運行參數(shù)：有功、無功、轉(zhuǎn)速，溫度等風電機組運行參數(shù)：有功、無功、轉(zhuǎn)速，溫度等風電機組報警信息顯示風電機組報警信息顯示風電機組控制風電機組控制風電機組啟停控制風電機組啟?？刂骑L電機組維護模式控制趨勢圖風電機組維護模式控制趨勢圖全場趨勢圖全場趨勢圖每臺風電機組趨勢圖，

28、可比較分析每臺風電機組趨勢圖，可比較分析報警報警報警數(shù)據(jù)顯示，保存報警數(shù)據(jù)顯示，保存 采用音箱實現(xiàn)語音報警歷史數(shù)據(jù)保存采用音箱實現(xiàn)語音報警歷史數(shù)據(jù)保存保存保存2020年，實時數(shù)據(jù)，日報表、周報表、月報表、年報表年，實時數(shù)據(jù)，日報表、周報表、月報表、年報表風電場發(fā)電量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計風電場發(fā)電量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計風電機組可利用率分析風電機組可利用率分析風電機組功率曲線風電機組功率曲線風電機組各種停機故障原因查詢功能風電機組各種停機故障原因查詢功能2.22.2風電場升壓站電氣接線圖。風電場升壓站電氣接線圖?？杀O(jiān)視到各電氣設(shè)備可監(jiān)視到各電氣設(shè)備2.32.3工作票系統(tǒng)工作票系統(tǒng)2.42.4風機震動在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)

29、風機震動在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)2.52.5功率曲線預測系統(tǒng)功率曲線預測系統(tǒng)提高發(fā)電效率提高發(fā)電效率配合電網(wǎng)調(diào)度配合電網(wǎng)調(diào)度 根據(jù)德國、丹麥的經(jīng)驗：若風機檢修全部在根據(jù)德國、丹麥的經(jīng)驗：若風機檢修全部在小風期或者無風期。每年的發(fā)電量提高小風期或者無風期。每年的發(fā)電量提高2%2%，以，以50MW50MW的風場為例，每年經(jīng)濟效益超過的風場為例，每年經(jīng)濟效益超過120120萬元萬元. .且且受電網(wǎng)公司青睞受電網(wǎng)公司青睞 3 3）監(jiān)控系統(tǒng)主窗口（明陽）監(jiān)控系統(tǒng)主窗口（明陽） 3.2 3.2 主窗口說明主窗口說明DLDL風電場一期：東汽監(jiān)控系統(tǒng)風電場一期：東汽監(jiān)控系統(tǒng)阜特科技阜特科技（優(yōu)秀）（優(yōu)秀）DLDL風

30、電場二期：聯(lián)合動力監(jiān)控系統(tǒng)風電場二期：聯(lián)合動力監(jiān)控系統(tǒng)自研自研DLDL風電場二期擴建：明陽風電場風電場二期擴建：明陽風電場自研自研個人看法：個人看法：總部遠方監(jiān)控系統(tǒng)總部遠方監(jiān)控系統(tǒng)：遠方管理方便，信息共享及。但成本提高，：遠方管理方便，信息共享及。但成本提高，無現(xiàn)成案例，可靠性未知，實際意義有限，需酌情考慮。無現(xiàn)成案例，可靠性未知，實際意義有限，需酌情考慮。監(jiān)控系統(tǒng)需功能齊全，穩(wěn)定可靠，主次分明，簡潔明了。監(jiān)控系統(tǒng)需功能齊全，穩(wěn)定可靠，主次分明，簡潔明了。風機間數(shù)據(jù)既要獨立詳盡，又要有風機間數(shù)據(jù)既要獨立詳盡，又要有綜合對比突出綜合對比突出。人性化人機界面人性化人機界面。多運用圖表，曲線，柱圖

31、。多采用綠紅黃藍等。多運用圖表，曲線，柱圖。多采用綠紅黃藍等色彩，一目了然。色彩，一目了然。政府保護，政策導向。政府保護，政策導向。形成競爭，優(yōu)劣對比。形成競爭，優(yōu)劣對比。 3 3）單機窗口）單機窗口 4 4）升壓站窗口）升壓站窗口 4 4）報表窗口）報表窗口 五五 維護與檢修維護與檢修 1 1）人力資源成本分析）人力資源成本分析 SHFS：400400臺臺 100100人人收入5W/臺支出10W/人2000W1000W理論利潤理論利潤1000W/年年中南院：1600MW 理論理論200200人人2MW/臺800800臺臺理論5W/臺4000W支出10W/人2000W節(jié)約節(jié)約2000W/年年自

32、檢自檢1515年，理論節(jié)約年，理論節(jié)約3 3億元！億元！若再外包若再外包800800臺呢？臺呢？ 2 2）備品備件和檢修管理）備品備件和檢修管理 DLDL風電場風電場：備品備件與檢修獨立：備品備件與檢修獨立設(shè)備出了問題，一般為換。設(shè)備出了問題，一般為換。因此，設(shè)備運行效率高，隱患少，但是成本加高。因此，設(shè)備運行效率高，隱患少，但是成本加高。 中南院中南院：備品備件與檢修整合：備品備件與檢修整合設(shè)備使用效率最大化，成本設(shè)備使用效率最大化，成本有節(jié)約。檢修人員素質(zhì)要求高，建立高效管理機制。有節(jié)約。檢修人員素質(zhì)要求高，建立高效管理機制。 組織結(jié)構(gòu)組織結(jié)構(gòu)：項目負責人（技術(shù)負責人）：項目負責人（技術(shù)負

33、責人）, ,機務(wù)負責人（安全員）機務(wù)負責人（安全員） 文職，駕駛員，其他（基本按每人分配四臺風機）文職，駕駛員，其他（基本按每人分配四臺風機）3 3）檢修安全常識）檢修安全常識 “四不傷害四不傷害” 不害人，不害己，不被害，監(jiān)督他人。不害人，不害己，不被害，監(jiān)督他人。 手套，安全帶，安全帽，防護服，絕緣靴。手套，安全帶，安全帽，防護服，絕緣靴。 不飲酒，不疲勞。不飲酒，不疲勞。 停機。停機。 至少兩人在場，通訊暢通。至少兩人在場，通訊暢通。 進倉，風速小于進倉，風速小于15m/s15m/s。 4 4）技術(shù)人員基本要求）技術(shù)人員基本要求 專業(yè)技術(shù)培訓和安全生產(chǎn)培訓專業(yè)技術(shù)培訓和安全生產(chǎn)培訓 登高

34、證，電工證等登高證，電工證等 必備知識必備知識 熟知風機位置與代號。熟知風機位置與代號。 熟知就生與安全用具，如高空，電擊，燒傷（每年培訓）熟知就生與安全用具，如高空，電擊，燒傷（每年培訓） 熟讀運行手冊，維護手冊，故障分析，操作程序，規(guī)范。熟讀運行手冊，維護手冊，故障分析，操作程序，規(guī)范。5 5）定期維護）定期維護 日常維護：只要進現(xiàn)場，對關(guān)鍵設(shè)備檢查?？匆豢?，聽一聽。日常維護：只要進現(xiàn)場，對關(guān)鍵設(shè)備檢查?？匆豢矗犚宦?。 半年維護半年維護 一年維護一年維護 兩年維護兩年維護 6 6）維護內(nèi)容）維護內(nèi)容 裂縫，螺栓，電纜，照明，防雷接地等。裂縫，螺栓，電纜，照明，防雷接地等。2.1 2.1

35、基礎(chǔ)與塔架基礎(chǔ)與塔架2.2 2.2 槳葉槳葉 損傷，裂紋，腐蝕，噪音損傷，裂紋，腐蝕，噪音 雷擊：燒黑，裂開，咔嗒聲雷擊：燒黑，裂開，咔嗒聲 結(jié)冰：超過結(jié)冰：超過1cm1cm，停機，停機 修復修復( (需需1010以上以上):): 清洗修復材料清洗修復材料: : 丙酮清洗，丙酮清洗， 環(huán)氧樹脂固化劑環(huán)氧樹脂固化劑高山防雷，防高山防雷，防塵，防潮塵，防潮 2.3 2.3 變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng) 軸承，齒輪：齒斷裂，軸承，齒輪：齒斷裂，損傷，點蝕，雜物，噪音，螺栓等。損傷，點蝕，雜物，噪音，螺栓等。 油脂檢查：顏色，濃度，有無滲透。及時更換。油脂檢查：顏色，濃度，有無滲透。及時更換。 溫度溫度: :油位

36、，軸承缺陷，環(huán)境溫度油位，軸承缺陷，環(huán)境溫度 傳感器傳感器 葉片角度校準葉片角度校準 蓄電池：充電器，容量（大于蓄電池：充電器，容量（大于87.5%87.5%）油脂有害，油脂有害，切勿接觸切勿接觸！2.4 2.4 主軸和聯(lián)軸器主軸和聯(lián)軸器 裂縫，螺栓，油脂等。裂縫，螺栓，油脂等。傳動鏈是故傳動鏈是故障多發(fā)點。障多發(fā)點。 2.5 2.5 液壓剎車系統(tǒng)液壓剎車系統(tǒng) 按規(guī)程檢查按規(guī)程檢查, ,注意注意: :先卸掉蓄能器油壓。先卸掉蓄能器油壓。 泄漏，積土，破損，噪聲。泄漏，積土，破損，噪聲。 壓力表值，螺栓力矩。壓力表值，螺栓力矩。 剎車片：磨損掉剎車片：磨損掉5mm5mm，應(yīng)更換。，應(yīng)更換。DLD

37、L電廠教訓：經(jīng)驗電廠教訓：經(jīng)驗之談，多次重啟，之談，多次重啟，重大損失，重大損失，2.6 2.6 齒輪箱齒輪箱 防腐涂料，清潔度，漏油，滲油，破損。防腐涂料，清潔度，漏油，滲油，破損。 噪音：嘎吱，嘎嗒噪音：嘎吱，嘎嗒 觀察齒輪嚙合，磨損情況觀察齒輪嚙合，磨損情況( (如有問題，禁止重新啟動，與廠家立如有問題，禁止重新啟動，與廠家立 即刻取得聯(lián)系即刻取得聯(lián)系) )溫度低，加熱后啟動，壓力傳感器，各螺栓溫度低，加熱后啟動，壓力傳感器，各螺栓( (規(guī)定力矩檢查規(guī)定力矩檢查) )。 2.7 2.7 偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng) 類似變槳系統(tǒng)。類似變槳系統(tǒng)。 油位檢查：停機油位檢查：停機20min20min鐘，溫度小于鐘，溫度小于5050。 齒輪箱油采樣化驗：顏色，氣味，泡沫齒輪箱油采樣化驗：顏色，氣味，泡沫(6(6個月一次個月一次) )。 空氣濾清器空氣濾清器: :粉塵，雜志，油