油液监测技术在风电机组中的应用分析

本文从油液监测技术对降低风电机组维护成本的影响、保障风电机组润滑的可靠性、以及油液监测促进风电场维修理念更新和润滑管理水平提升三个方面分析了油液监测技术在风电机组中的应用。     

基于动态机组分类的风电场优化调度

研究风电场内的机组组合优化调度,可提高机组的运行效率,改善风电场有功输出,降低系统运行成本。首先,对风电机组的历史运行数据进行分析,提出风速和机组输出功率的时段动态概率分布综合建模方法,并根据获得的时段动态概率分布模型得到机组的动态运行特征矩阵;其次,利用模糊C均值算法对风电场内机组进行动态聚类分析,在各个调度时段内将机组划分为常规机组和调度机组;最后,以风电机组疲劳损伤量最小为目标,建立基于风电机组动态分类的风电场优化调度模型。通过算例分析,该模型的有效性得到验证。     

海上风电场运行维护的研究与发展

与陆上风电场相比,海上风电场建设和运行维护成本较高,在总结海上风电机组主要部件故障的基础上,对比了定期维护、停机维护和状态监N3种维护方案的优缺点,介绍了国内外海上风电场运行维护管理的现状,并分析了影响海上风电场运行维护成本的主要因素,最后对这一领域的发展趋势进行了探讨。     

大型风电项目平准化成本模型研究

平准化成本(LCOE)是国内外学者广泛应用于评估各种发电技术综合竞争力的经济性指标。文章根据LCOE的基本原理及平准化成本分析模型,提出了适用于我国大型风电项目的 LCOE分析模型,并进行了算例分析;结合算例,探讨了影响风电项目LCOE的敏感性因素,对不同情景下的LCOE进行了预测研究。该研究结果对于风电项目的经济性评估及风电产业的发展具有重要的意义。     

考虑混搭风电机组的海上风电场集电线路拓扑动态优化方法

随着海上风电朝着深远海、大型化的方向发展,市场上风电机组的迭代速度加快,而海上风电场整体开发周期长,与风电机组的机型研发速度不相匹配,故在海上风电场的开发过程中可能会将不同型号的风电机组进行组合布机;但要如何在不同机型的搭配方式中,从经济性与可靠性的角度选择出最佳的拓扑结构进行连接,是混搭风电机组拓扑结构优化的主要难点之一。因此,构建考虑混搭风电机组的海上风电场集电线路拓扑结构动态优化方法,以改进K-means算法和改进Prim算法完成海上风电场的回路划分、路径设计;采用动态交叉优化策略完成拓扑中海缆交叉的处理,权衡每个拓扑方案的经济性与可靠性成本,进行最佳拓扑结构输出;最后通过不同混搭风电机组场景下的拓扑优化结果,验证该方法的有效性。     

一体化理念在国内海上风电开发建设上的应用探究

可再生能源作为日益严峻的能源问题和因此导致的环境问题的重要解决措施之一,受到世界各国的重视,海上风电作为可再生能源的新兴领域和重要组成部分得到了推广和发展。将多个领域中成功应用的一体化设计理念引入到海上风电场前期、风机选型、风机基础与风电机组设计、建设期、运营期的各个环节,分析了国内海上风电场成本降低和突破效益瓶颈的可行性。研究表明:一体化理念应用于海上风电项目前期核准、设计、施工建设、运营维护等全生命周期中,大幅降低了风电场成本,并提高了风电场的抗风险能力。     

陆上风电场技术降本方案研究

以河南某风电场为例,分析典型陆上风电项目的工程造价构成情况,对风电机组、塔架和基础定制化设计,集电线路精细化设计等多种技术降本方案进行总结,为降低风力发电成本、促进风电平价上网提供参考建议。     

风电机组维修方式的多目标决策研究

维修费用占风电场运行成本的较大比重,维修方式的选择直接影响着维修费用,科学地选择维修方式有助于降低运维成本,提高风电场的效益。文章分析了风电场风电机组结构特性及其运行、维修的特点;采用模糊层次分析法建立了风电机组维修方式的决策模型;根据比较准则,构建了三角模糊数判断矩阵;通过逐层计算权重得到备选维修方式的选择概率,并以最大概率为准则制定了维修方案。文章还以风电机组发电机维修方式的选择为例,验证了该模型的合理性和正确性。     

走出风电“度电成本”误区

熟悉风电的人都知道,风力发电是一门集多学科理论与实践经验要求于一身的复杂发电技术。一个风电场项目往往涉及风电场宏观选址、风能资源评估、微观选址、风电机组选型、风电场设计和施工、安装调试和运行维护等多个环节,是一个前期投资较大、短期内又不易实现盈利的新能源产业。一般来说,风电项目的运行寿命周期长达20年,风电企业的成本     

风电机组故障统计分析研究

基于某实际运行的风电场,统计了场内风电机组全年的故障数量,结合风电场月度发电量、月平均风速和月平均气温,探讨了风电机组故障数量与机组运行状况和环境温度之间的关联性,同时分析了主要系统故障高发的原因。最后提出了降低机组故障发生率以及改善运行维护工作的一些措施。     

云南风电项目枯平期发电量占比计算方法探讨

2020年9月30日,云南“8 + 3”风光项目落地,并出台配套的结构电价政策,即风电项目枯平期2 000 h以内采用燃煤发电上网基准电价,丰水期500 h以内采用集中交易撮合下限价格,超额部分执行竞争性电价,因此对云南结构电价下风电项目发电量评估方法提出了新的要求。基于该电价规则,以云南某个拟建设的风电项目为例,分析实测数据、中尺度数据的每年枯平期风速以及风功率密度、发电量占全年比值,对比采用不同机型计算枯平期发电量占比的变化;并采用长时间序列数据计算风电场枯平期发电量占比,与周边已建成风电场进行对比分析;提出云南结构电价下风电项目的枯平期发电量占比计算方法及项目评估建议。研究结果可为类似云南结构电价下的风电项目发电量评估提供依据。     

Unravelling historical cost developments of offshore wind energy in Europe

This paper aims to provide insights in the cost developments of offshore wind energy in Europe. This is done by analysing 46 operational offshore wind farms commissioned after 2000. An increase of the Capital Expenditures (CAPEX) is found that is linked to the distance to shore and depth of more recent wind farms and commodity prices. Analysis results indicate that these two factors are only responsible for about half of the observed CAPEX increase, suggesting other factors such as turbine market with limited competition also led to an increasing CAPEX. Using CAPEX, Annual Energy Production, Financings costs and Operational Expenditures, the development of average Levelized Cost of Electricity (LCoE) is shown to increase from 120 €/MWh in 2000 towards 190 €/MWh in 2014, which is a direct result of the CAPEX increase. The results indicate very different LCoE values among European countries, from currently about 100 Euro/MWh in Denmark and Sweden to 150-220 Euro/MWh in all other countries investigated suggesting an effect of national policy frameworks on the LCoE of offshore wind energy.     

变桨距风力发电机额定风速的确定方法

根据风速的Weibull分布特性和变桨距风力发电机的发电特性,构建不同额定风速下风力发电机年发电量计算方法.应用美国可再生能源实验室(NREL)对风力发电成本的研究成果,建立了变桨距风力发电机发电的度电成本数学模型,提出了以度电成本最低为目标的额定风速确定方法,为变桨距风力发电机的额定风速最优选择提供了计算依据.     

风电场的容量可信度和可避免费用计算

建立了风电场发电可靠性模型,考虑了风的随机性,风电机组的强迫停运率,尾流效应以及不同风电场之间风的相关性。基于该模型和电力系统随机生产模拟,提出风电场容量可信度和可避免费用的计算方法,这对并网风电场的规划具有十分重要意义。     

一种新型双电池风力发电储能系统及控制策略

提出一种新型双电池风电储能系统,它能以较低的运行成本将风电功率波动维持在规定的范围内;风电场可在每个调度时段内输出恒定功率,使风电稳定地并入电网。当调度功率低于实际风电功率时,起充电作用的电池处于工作状态,当调度功率高于实际风电功率时,起放电作用的电池处于工作状态;当其中一个电池充满电或深度放电时,2组电池的充、放电状态切换。为了延长电池使用寿命,对调度功率进行优化,以确保2组电池都在完整充、放电循环下运行,此双电池储能系统可显著降低系统运行成本。利用一台具有真实风电功率数据的3 MW风电机组进行仿真分析,验证了所提系统及控制策略的有效性。     

基于偏航尾流模型的风电场功率协同优化研究

为减小风电场尾流效应的影响,提升风电场整体发电量,提出一种基于偏航尾流模型的风电场功率协同优化方法。首先建立风电场偏航尾流模型,该模型包括用于计算单机组尾流速度分布的Jensen-Gaussian尾流模型、尾流偏转模型及多机组尾流叠加模型,对各机组风轮前来流风速进行求解;再根据来流风速计算风电场输出功率,并以风电场整体输出功率最大为优化目标,利用拟牛顿算法协同优化各机组轴向诱导因子和偏航角度。以4行4列方形布置的16台NREL-5 MW风电机组为对象进行仿真研究。结果表明,所提出的基于偏航尾流模型的风电场功率协同优化方法能显著提升风电场整体输出功率。     

风电场的组合维修策略研究

为降低风电场维修成本,提出针对风电场的风电机组部件组合维修策略。在各部件故障率服从威布尔分布的基础上,确定各部件的最优预防性维修周期,进而确定各部件后续预防性维修的实施时刻。将未来一段时间内的全部维修任务按分组方案组合为多个维修组,单一维修组内包含的全部维修任务采用分层优化方法安排给多支维修队一起执行,以使在风电机组停机时间最短情况下维修队工作时间最短。对比组合维修策略与预防性维修策略的维系成本,以分组方案节约维修成本为适应度,使用遗传算法求解最优分组方案。仿真结果验证了该策略可有效减少风电机组的停机时间,降低风电场维修成本。     

基于相关向量信息熵的风电机组功率曲线构建方法研究

仿真研究湍流强度、空气密度、偏航误差等风电机组功率输出特性关键影响因素与功率曲线之间的内在关联特性,建立各影响因素与功率输出特性之间的隐含关系子模型。结合风电机组运行数据,基于相关向量信息熵技术,实现风电机组运行功率曲线的构建。基于构建的功率曲线与机组实际输出特性开展年发电量对比,结果表明,基于相关向量信息熵法构建的功率曲线能够实现对风电机组出力特性的真实准确评价,评价误差不超过2%。     

风电与燃气轮机互补发电系统发电成本分析

在采用风电场与小型燃气轮机组成的互补系统发电特性参数的基础上,详细分析了互补系统发电成本的构成和各自的计算方法。采用新疆达坂城风电场的风速数据,基于互补系统的发电特性参数和风电场与燃气轮机电站的发电成本构成,应用改进过的等额支付折算法,在当前的技术条件和价格下,计算了风电场子系统和燃气轮机电站子系统各自的折旧成本、燃料成本和运行维护成本,得到了整滚发电系统发电成本的计算方法,为在新疆地区实现这种互补发电系统提供经济分析基础。     

Electricity generation from the first wind farm situated at Ras Ghareb, Egypt

Egypt is one of the Red Sea and Mediterranean countries having windy enough areas, in particular along the coasts. The coastal location Ras Ghareb on the Red Sea has been investigated in order to know the wind power density available for electricity generation. To account for the wind potential variations with height, a new simple estimating procedure was introduced. This study has explicitly demonstrated the presence of high wind power density nearly 900 kW/m² per year at 100 m of altitude for this region. Indeed, the seasonal wind powers available are comparable to and sometimes higher than the power density in many European cities for wind electricity applications like Vindeby (Denmark) and also America.New technical analysis for wind turbine characteristics have been made using three types of commercial wind turbines possessing the same rotor diameter and rated power to choice the best wind machine suitable for Ras Ghareb station. As per the decreasing the cut-in wind speed for the wind turbine used, the availability factor increases for a given generator. That it could produce more energy output throughout the year for the location.The aim of this research, was to predict the electrical energy production with the cost analysis of a wind farm 150 MW total power installed at Ras Ghareb area using 100 wind turbines model (Repower MD 77) with 1.5 MW rated power. Additionally, this paper developed the methodology for estimating the price of each kWh electricity from the wind farms. Results show that this wind park will produce maximum energy of 716 GWh/year. The expected specific cost equal to 1.5 € cent/kWh is still less than and very competitive price with that produced from the wind farms in Great Britain and Germany and at the international markets of wind power. The important result derived from this study encourages several wind parks with hundreds of megawatts can be constructed at Ras Ghareb region.