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许继集团:攻坚突破技术难题 提升微风速风机应用安全性

近日,河南省知识产权局“拟表彰第二届河南省专利奖名单”完成公示。许继集团有限公司“一种大型风力发电机组增加最小净空的尖峰调节控制方法”作为唯一的特等奖入选表彰名单。

风力发电在全球电力生产结构中的占比逐年上升,预计到2050年全球新能源发电量占比将达到50%以上,行业发展空间巨大。在此背景下,对各地风场适应度较高、适用范围较广的微风速大叶片风机成为热门机型。然而,由于其机型结构较为特殊,叶片较长,运行过程中的安全风险已成为行业共性难题。

近年来,许继集团不断加强专利布局和技术创新工作。本次获奖的发明专利是采用控制策略调节方式来提高风机最小净空的原创性技术,破解了微风速大叶片风机应用于复杂地形风电场的安全风险这一行业共性难题,为我国微风速风机的推广及应用提供了技术支撑。

掌握核心技术实现行业引领

5月11日,经过一夜忙碌,许继集团一款新型风电产品3.X兆瓦平台化风电机组完成厂内全功率试验,标志着该款新型机组已初步具备量产条件。3.X兆瓦平台化风电机组在原有的3兆瓦产品基础上进行了全方位的优化,能够适应更多类型、更复杂的风场环境,从而提升风力资源开发效率。

2011年,许继集团为张北国家风光储输示范工程项目供货的24台2.0兆瓦风机,是国内第一款针对坚强智能电网和我国风资源环境设计的智能型风机。自此,许继集团拉开了建立“电网友好型智能风机”产品设计体系的帷幕。

许继集团所属许继风电科技公司研发团队负责人程林志说:“经过10年的发展,我们现已具备为风电整机、并网、监控、运维等提供系统解决方案的能力。而电网友好型智能风力发电机组,就是在此基础上面向坚强智能电网的创新型产品,填补了国内多项技术空白。”

目前,许继集团已开发出风电机组、风机控制系统、风机变流系统、风机变桨系统等核心产品,实现了从风机零部件到风电整机、风电场综合系统整体解决方案的全覆盖,逐步掌握了风机设计核心技术,在订制化技术、智能控制技术、智能运维技术和虚拟同步技术方面实现了行业引领。

全力技术攻坚增强核心竞争力

5月上旬,许继集团收到业主传来的喜讯:由该集团供货的河南郏县云阳风电项目、辽宁锦州大市风电项目、湖北武胜关项目,4月份风机可利用率均达到了100%。

现阶段,许继集团风机年均可利用率达99.53%,位于行业前列。今年一季度,在防疫、运维双重压力下,由许继集团供货的鲁能康保风电场可利用率达99.97%,鲁能海西州风电场可利用率达99.96%,国电投红石山、马棚山风电场可利用率达99.95%。

许继集团持续发挥风电产业产研优势,有效提升研发能力,从挑战中寻找机遇,积极开展风电核心技术攻坚,增强核心竞争力。

通过深入研判市场需求,许继集团选定了微风速大叶片风机安全性能提升这一技术方向。技术团队结合风轮气动受力的特性,开展风轮推力变化特性相关研究,最终精准确定了桨距角曲线的最小允许范围,为变桨找到了一个“活动边界”,从而达到降低载荷、减小叶片形变的目的,攻克了机组最小净空调节控制这一技术难关。

“一种大型风力发电机组增加最小净空的尖峰调节控制方法”,就像是给风机戴了一顶“安全帽”,能够最大限度避免风机桨叶与塔筒主体发生碰撞,从而减小运维风险、提升安全系数,精准地承袭了“电网友好型智能风机”设计理念,实现了对风机产品和电网的双重保护。

目前,该专利技术已经成功推广应用于多个系列机型,产品辐射我国新疆、云南、河北等地10多个风电场工程,实现订货额59亿元。

发挥产研销优势助力精品风电工程

5月20日一早,许继集团设计开发的风机流动调试装置运抵河南汝州后坡风电项目现场,即将投入使用。

“有了这个风机流动调试装置,能省不少事呢。”许继集团风电现场服务经理李林杰对流动调试装置信心满满,“以前,我们员工在现场每天最多调试一两台风机,有了它,以后每天起码能搞定7到8台。”

许继集团风机整装生产线

风电场的调试效率一直是业主关注的重点,但是受现场因素、产品特性的影响,传统人工调试效率较低。针对这一情况,许继集团对风电场特性、上下游供应链开展审慎分析,设计开发了风机流动调试装置。该装置不仅能帮助现场服务人员集中资源快速消缺,提升调试效率,还可确保调试质量,能够直接带动并网效率提升500%以上,最大限度满足客户“加快并网,提前获取发电效益”的项目建设需求。

许继集团充分发挥产研销优势,将行业及客户需求融入工作全流程,全面攻克虚拟同步技术,并成功应用于张北国家风光储输示范工程,确保风电机组发出的电能特性与大电网的电压、相位等保持步调一致;通过推广“一种大型风力发电机组增加最小净空的尖峰调节控制方法”专利技术的应用与优化,将风力发电机组的大规模安全并网变成“常规操作”。从张北国家风光储输示范工程的稳定运行,到鲁能康保屯垦风电场三期100兆瓦工程的持续高利用率,风力发电正变得更加稳定而高效。

来源:国家电网报

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