风电平台

  风力发电的生命力在于成本,与其它能源相比,不仅具有绿色、可再生优势,更具有价格竞争力,正因为如此,风电才能可持续健康发展。风电成本由风机制造成本和运营成本构成,风机一旦运转,运营成本就成了决定因素。确保风机以低维修费用、低故障率运转、达到和超越20年设计寿命,是降低运营成本的关键所在。

  增速齿轮箱是风机的核心构件之一,不仅造价高(占风机成本30%左右)也是故障多发点,一旦出现断齿类重大故障修复成本超过百万元,因此成为风机厂和运营商最担忧的装置。尽管制造商一直在改进齿轮箱设计以提高可靠性,但由于风机运行工况极其苛刻复杂,效果并不显著,进行运转设备监控、诊断和故障预警、实现“及早发现、及时处置、避免故障”成为保障增速齿轮箱可靠性的有效手段。目前,风机制造商在设备上安装了监控探头,通过对震动、噪声等机械物理信号的分析,实现对设备运行状态的监测,类似于人体心电图诊断。该方法的缺陷是,诊断预警性不强,只能探测异常或故障,不能做到及早发现、防患于未然。

  增速齿轮箱核心部件——齿轮和轴承的可靠运转时刻依赖高效润滑。润滑油是增速箱的“血液”,承载着丰富的齿轮、轴承等摩擦部件的磨损机械化学信息,对这些信息分析处理,可更加精准地诊断增速箱运行状况,磨损部位、属性、程度和趋势,实现故障的提前预测、预报,类似于人体抽血化验,通过血粘度、血脂、胆固醇指标诊断心脏功能,预测心脑血管病发生概率。本项目将增速箱润滑油特征值分为两类,一类是分子级物理化学参数;一类是颗粒级的磨损物理参数。建立模糊数学模型对物理化学参数进行浓度、梯度的模糊计算,制定润滑油衰败参数界限值,确定科学合理的风机润滑油更换周期,节约润滑成本。采用灰色模型和神经网络识别技术,对磨损元素、颗粒、污染物进行回归计算,甄别磨损类型和属性、诊断磨损部位,依据值阈或线阈法制定出正常线、警惕线、警告线,为设备日常维修保养提供可靠依据。

  本平台已在北京三一增速机公司和沈阳鼓风机集团风电公司研发试验风机、大唐新能源法库风场和锡林郭勒国泰风电场使用,成功实现预警功能,获得用户好评。若能推广到全国风场,以2012年并网装机容量计算,可节约120亿元齿轮箱故障修理费。2013年本平台荣获国家级能源科学技术成果鉴定。

创新让奥吉娜强壮,科研让奥吉娜成长

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