摘要:我国可开发利用的风能资源十分丰富,在国家政策措施的推动下,经过10年的发展,我国的风电产业从粗放式的扩张数量向精细化的提高质量、降低成本的方向转变,风电产业进入稳定持续增长的新阶段。通过简要论述我国发电发展的现状,风电工程的特点、难点,分析了在风电工程建设中质量控制方面应该注意的一些问题。
关键词:风力发电 工程 质量控制
1风力发电工程质量管理的特点
风力发电工程质量管理对象具有动态性特征,表现在以下方面:
1.1、从投资形式的方面来说,风力发电工程项目建设的投资来源可从中央投资、地方投资、中央及地方合资等多种方式中获取;
1.2、从使用用途方面来说,风力发电工程可作用于节能减排、保障供应电力、旅游发展等多个领域;
1.3、在相对较长的建设过程当中,风力发电工程的建设受到各方面的影响。
2风力发电质量控制
2.1基础混凝土项目的质量控制要点
风力发电基础混凝土工程具有面积大、结构复杂、混凝土用量大等特点,因此对其质量控制应该从技术、温度、浇筑、养护等几个方面着眼。要结合风力发电基础混凝土项目的方案进行技术上和施工上的分析,重点控制水泥标号、砂石含泥量、添加剂使用量等关键技术参数,在技术维度上为风力发电基础混凝土项目的顺利实施找到坚实的基础。风力发电基础混凝土项目施工中要重点做好温度控制,特别对于厚度>500mm的部位要重点做好降温控制,避免因水化热的过度积累产生风力发电基础混凝土的热裂缝,在关键参数上保障风力发电基础混凝土项目的质量和进程。在风力发电基础混凝土浇筑过程中应该采取分层浇筑的方式,要结合作业面截面积和钢筋分布形式控制每层浇筑量和角度速度,力争将浇筑厚度控制在<400mm的氛围内,以便取得质量、强度、速度三者之间最佳的平衡;同时要在整体时间上控制风力发电基础混凝土浇筑的时长,力争在14h范围内完成整个浇筑过程,以便基础混凝土结构能够顺利形成设计的强度和形状。养护工作也是风力发电基础混凝土项目的重要技术要点,要将湿度和温度控制作为风力发电基础混凝土项目养护工作的着眼点,及时进行温度调整和保湿工作,以便风力发电基础混凝土结构能够形成设计的强度。
2.2风力发电机塔架安装的质量控制要点
在风力发电机塔架安装前要做好外观的检查,塔架表面油漆、螺孔大小等项目是必须进行的基础检查,避免风力发电机塔架因油漆脱落、表面灰尘、内部杂物而造成安装中出现时间延误、质量低下等问题出现。风力发电机塔架安装单位要清理施工场地和空间,要科学设置吊装设备的位置和结构形式,预防吊装负荷过大和动作过大而产生对风力发电机塔架的损害,对于待上吊的塔架的螺栓要做好润滑和清理工作,以便确保吊装和紧固过程的效率与质量。
在风力发电机塔架连接基础时应该注意环境整洁和参数控制两项基础性工作,要根据风力发电机塔架安装的技术规范进行基础表面清理,避免灰尘、浮土、杂物造成连接不稳固、不牢靠等问题出现;同时,要重点耦控制水平垂直度、纵轴线稳定性、螺栓紧固度等关键参数,采取专业的现代化设备对风力发电机塔架进行全面调整和系统控制,在有效平衡和调整力矩、要严格控制风力发电机塔架纵轴线水平面垂直度的基础上确保连接与安装的质量。在塔架安装进入到结束阶段技术人员要做好浇筑工作,由于风力发电机塔架安装后存在外力影响显著和结构受力复杂等实际情况,这导致浇筑时间窗口比较短,因此必须采取高性能膨胀类型的水泥作为浇筑的主要类型,根据时间窗口的要求可以采取早凝剂和减水剂等方式,有效缩短混凝土凝结的时间,迅速形成强度,为提升塔架安装的稳固度和后续项目的质量提供技术与方法上的保障。
2.3 风力发电机风轮控制要点
为了提高风力发电系统的转化率,最大限度降低风能获取期间中各种能量消耗。从风轮角度来看,其控制方面技术包含爬山搜索控制、功率信号反馈控制及叶尖速比控制。其中,爬山搜索控制适用于控制风机功率点,其图像与抛物线较为相似,以最大功率点为最高处,一旦确定当前工作点位置后则适当增加风轮机转动速度,改变系统输出直流功率,而系统输出直流功率上升后最高点位于抛物线左侧,便于技术人员尽快找出最大功率点,确定风轮最终转速。功率信号反馈控制适用于控制风轮功率信号,特别是风轮运行期间其功率随着条件变化而改变,是功率信号反馈控制方法的核心原理。
同时,功率信号反馈控制主要通过分析功率关系绘制最大功率曲线等方法进行后续操作,特别是具体实践期間对比分析系统具体输出功率及最大功率计算出二者最大差值,便于调整风轮桨距,大大提高风轮运行效率,进一步有效控制总体成本投入。通常情况下,风力作用下风轮风叶尖端转动速度被称为叶尖速,而叶尖速比指叶尖速与此时间段风速的比值。与其他控制方法相比,叶尖速比控制方法主要通过控制叶尖速比值优化风机系统,综合考虑风速差异性计算出最为适宜的叶尖速比。此外,受短时间内无法调节控制自然风速度及风力大小的影响,客观上要求相关技术人员调整风轮转矩控制风轮最外边缘的速度。
2.4风力发电机及其电力电子变换器控制技术
由于风力是风力发电能量的主要来源且距离地面位置越高风力越强劲,客观上要求相关技术人员尽可能于高空进行能量转化作业,不断提高发电机及其相关设备的作业效率,控制所有设备的总体重量。例如:以永磁发电机为例具有运行效率高及损耗小等鲜明特点,被广泛应用于风力发电系统。目前我国大多数地区实行模块化风力发电生产,能明显控制总体生产成本支出。除此之外,控制风力发电系统中发电机时往往选择矢量控制法,基本实现解除交轴电流及直轴电流耦合的目标,大大减轻系统功率因数的控制难度,进一步提高风力发电的作业效率。
3 结语
通过本文探究,认识到电力行业作为国家支柱型产业之一,其发展情况与城市居民日常生产生活间存在着密切联系,对推动国民经济发展占据着极其重要的地位及作用,因此必须全面掌握风力发电的工作原理及设备类型,灵活运用各种控制技术手段,大大提高风力发电效率,进一步促进风力发电工程质量控制技术水平进步。
参考文献
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