风机发电量提升改造的具体措施与方法分析

发表时间:2020/5/9   来源:《中国电业》2019年24期   作者:肖进
[导读] 在风机发电过程中,提升风机的发电量,对风机的运行产生重要影响

         摘要:在风机发电过程中,提升风机的发电量,对风机的运行产生重要影响。结合风机发电过程和风机系统的运行实际,在风机发电量提升改造过程中,可以采取双模改造方法和叶片改造方法的形式,提高风机的发电量,解决风机发电问题。从目前风机系统的改造来看,双模改造方法和叶片改造方法是重要的风机改造方法,对风机发电量的提升具有重要意义。因此,我们应当总结双模改造方法和叶片改造方法的特点,根据风机发电的实际情况进行设备改造,达到提高风机发电量的目的。

         关键词:风机; 发电量; 提升改造; 具体措施

引言
         结合风机发电实际,风机系统在运行中发电量的提升,需要对风机系统进行必要的改造。在改造过程中,双模改造方法和叶片改造方法是重要的改造措施,对风机发电量的提升有着重要作用。为了保证风机发电量提升能够达到预期目标,解决风机发电量提升过程当中的设备改造问题,应当根据风机系统的实际情况,对双模改造方法和叶片改造方法进行有效分析,掌握这两种改造方法的原理和实施特征,为风机发电提供有力支持,保证风机发电能够取得积极效果。
一、风机发电量提升改造中双模改造方法分析
(一)双模改造原理
         对于风机系统而言,通过双模改造的方式能够提高风机的发电量,双模改造的原理主要是通过对机组电机控制回路控制策略,改造建立双模运行方式,提升低风速段的发电量。双模风力发电机是结合双馈式发电机和全功率型风力发电机的优点,高风速区采用双馈的电气传动链,低风速区采用全功率型电气传动链,通过弱磁控制技术提高发电效率[1]。这种方式实现了两种模式的自由切换,对于发电机组而言能够充分的利用高风速和低风速这两种风速状态,实现发电效率的提升,对于解决风机发电效率提升问题和充分利用低风段问题具有重要作用。

图1双模机组两种工作模式能量流动示意图
(二)双模改造方案
1.采用不同的传动链拓扑形式
         在双模改造过程中,首先应当采用不同的传动拓扑形式,对整个风机结构进行改造。由于双模改造的原理在于充分利用高风段和低风段这两种风段形式,特别是在低风段能够实现对风能的有效利用。为了达到这一目标,在低风段的传动过程中,应当按照低风段的特点和低风段的具体形式,改变发电机的传动结构。通过采用不同的传动拓扑形式,能根据整个风速的情况进行自由切换,在高风速时使用双馈的电机传动链,在低风速时采用全功率型电气传动链,通过这两种传动结构的切换,使整个风机在发电过程中能够满足发电要求,提高风机的综合发电效果[2]。

图2 双模风力发电机优异性能图
2.使用智能切换控制算法
         在风机结构改造中,除了要采用不同的传动链拓扑形式之外,还应当使用智能切换控制算法,对高风速区和低风速区进行智能化调整。在具体计算中,根据高风速的特点和低风速的形式,采用不同的控制算法,在高风速和大功率区间运行时,电气传动链工作处于双馈模式。在低风速段,应当采取变频控制的方式实现整个发电机系统的优化。通过智能切换控制算法的应用,使整个风机在发电中能够达到预期目标,提高风机发电控制效果,使风机能够在低风速段实现对风能的综合利用,提高风机的整体发电量。
二、风机发电量提升改造中叶片改造方法分析
(一)叶片改造原理
         叶片改造是重要的改造方法,叶片改造主要是增加涡流发生器和涡流板,改善捕风能力,提高发电量。叶片在实际运行的过程中,由于真实运行环境中会导致叶片表面存在粗糙度,引起气流的分离甚至失速的情况,将会导致发电量的下降。通过叶片改造的方式,能够将叶片的表面结构进行有效改造,使叶片在接触面积和兜风面积方面得到提升,使叶片在发电过程中提高叶片的功率系数,最终达到提高叶片发电效果的目的[3]。因此,通过叶片改造的方式,能够使风机的送风面积得到增加,提高风机的风能综合利用率,进而满足提升发电量的需求。
(二)叶片改造实施方案
1.变频器改造
         在叶片改造实施过程中,首先应当对变频器进行改造,需要对变频器定子出现回路进行电气改造,增加一路互锁定子接触器,由之前低风速状态下电子发电转子力磁模式改为定子侧短接,成鼠笼式转子侧全功率发电,提高低风速的发电效率。这一方式能够实现对低风速的风能利用,改造的方式较为简单,在实际施工中容易实现,能够满足施工需要。因此,变频器改造对于提高改造效果和满足改造需要具有重要作用,通过这一改造方式,能够使风机的叶片在变频器的环节发生改变,对提高叶片的工作效率和充分利用低风速风能具有重要作用[4]。

图3 双模机组两种工作模式结构示意图
        
2.增加涡流发生器
         在叶片改造实施中,除了要对变频器进行改造之外,还需要增加涡流发生器,涡流发生器能够有效减少由于叶片表面粗糙产生的气流分离,提高叶片异形的工作效率,有效提升机翼的生出臂,改变暂选比,为风力发电机带来更高的能量输出,最终达到提升发电量的目的。通过安装涡流发生器,能够改变整个叶片的气流处理结构,对叶片的送风能力和风能利用率产生了重要影响。因此,通过增加物流发生器的方式,能够实现叶片的有效改造,最终实现提高风机发电量的目的。我们应当对这种改造方式有足够的了解,将其作为风机改造的重要方式,提高风机改造的整体效果,满足风机改造需要。
三、结论
         通过对风机工作原理的了解,风机在工作中如何提高风能的综合利用,实现发电量的提升,是风机运行的重要课题。从风机运行过程来看,低风速的风能综合利用成为了关系到风机发电量提升的重要因素。因此,在风机发电量提升改造过程中,应当重点做好低风速的设备改造,具体应当从双模改造方法和叶片改造方法入手,使整个风机的发电结构和设备结构发生变化,提高风机的综合发电能力,优化风机发电结构,使风机在发电中能够满足发电要求,最终达到提高风机发电能力的目的。

参考文献
[1] 苏国利,徐艳丽,王春.3、4号机组引增合一风机高效节能改造[J].科技创新与应用,2015(09):12-13.
[2] 董怀托,余闯常.600MW机组引风机与脱硫增压风机合并改造研究[J].科技创新与应用,2015(05):90-91.
[3] 姜桂荣.引风机与增压风机热控逻辑电路的完善[J].电站辅机,2014(04):19-20.
[4] 蔡晓云.700MW机组引风机与增压风机改造方案分析与实施[J].东北电力技术,2014(09):98-99.
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