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    一、抗台风设计方案

台风,指形成于热带或副热带26℃以上广阔海面上的热带气旋,在其影响范围内会出现极端风速、异常湍流、风向突变等复杂风况,会造成电网失效、风电机组控制失效、结构失效等恶劣后果,极具破坏性。对此,运达凭借强大的研发团队并结合多个处于台风影响区域的风电场设计、运维经验,深入研究并掌握了台风风况特性和抗台风型风电机组的关键技术,目前研发的各款抗台风机型批量应用于台风区域,全部经受住了“凤凰”、“灿鸿”等超强台风的考验,获得业主的一致认可。基于强大的技术实力和运行经验积累,运达主持了《台风型风力发电机组》国家标准的制定,率先提出了台风模型的创建、抗台风应急预案等,获得了专家的一致认可。

案例:2015年7月11日,浙江沿海某风电场区域遭遇超强台风“灿鸿”的正面登陆,运达对台风作了提前预判并作了周密部署,与业主单位共同努力,确保了人员及生产设备的安全。

    二、冰冻环境适应性设计

随着我国风电产业布局向西南地区、东南地区、中部地区不断扩张,越来越多的风电机组每年都要经受严苛冰冻、凝冻灾害的影响。不但影响电网稳定性还降低了业主单位的发电量收益,而且对机组设备及人身安全造成很大的威胁。为此运达从空气动力学、材料学、冰冻形成机理、疲劳损伤、极限载荷及噪声辐射水平等多方面入手,作了深入、细致的研究分析和试验论证,根据冰冻载荷程度的不同分别制订了被动型抗冰冻适应性设计方案(抗冰冻涂料+抗冰冻测风设备)和主动型抗冰冻适应性设计方案(主动加热除冰+结冰传感器+抗冰冻测风设备),经过云贵高原、浙江沿海等多个饱受冰冻灾害影响的风电场实际运行验证,上述解决方案能有效地缓解冰冻灾害对风电机组性能、安全造成的影响,明显降低冰冻停机时间。

三、高海拔环境适应性设计

海拔高度超过2000m,因其较低的空气密度会降低产品的散热能力,因而产品要降容使用。另外,因空气密度的降低,击穿强度与耐压强度也随之减少,在电气间隙和爬电距离不变(因为低压元件无法定制且没有相关高海拔产品)的条件下,产品的绝缘电压和最大额定工作电压都要降低。为此,运达技术团队针对不同项目海拔、环境因素、气象条件,确定不同爬电间距和降容系数,并结合防雷爆设计、抗冰冻设计等,设计了多款能够适应于海拔高度在2000m~4000m的高原型风电机组,已在云、贵、川高海拔地区批量装机运行。

    四、特殊环境适应性设计

    1、低风速

2000年以来,中国风电产业发展迅猛,诸多优质风资源已被开发殆尽,而用电量大、人口密集的南方地区风电场绝大部分平均风速较低,是传统意义上的“低风速”地区。运达风电兆瓦级风电机组系列产品中,始终保持着对低风速机型的持续开发,依托强大的自主研发能力,通过对叶片翼型、结构优化设计、低风速地区控制策略适应性设计、机械平台优化设计等技术手段,研发出了多款低风速机型。其中WD93-1500、WD115-2000在业内有大量订单且广受用户好评。目前该系列产品中又增加WD121-2000、WD125-2500两款更具竞争力的新产品,已设计完成即将安装样机。

WD110/115-2000两款低风速机型功率曲线对比

    2、复杂地形

随着我国风电产业的快速发展,简单易开发的风电场资源已越来越稀有,潜在可开发风电场地形越来越复杂。而复杂地形条件下对风电场设计和微观选址工作提出更高的要求。运达风电凭借40多年风电机组开发、运营经验,基于大数据平台、应用先进的计算机仿真软件等技术手段,综合考虑地形抬升、湍流强度、入流角、尾流影响、测风偏差、道路及运输条件等因素,对仿真模型进行优化分析。根据仿真结果进行定制化设计,设计出不同机型、不同塔架高度的混排布置方案,并根据主风向的差异优化偏航控制策略,以确保业主单位收益最大化。

 3、噪声控制

风电作为一种清洁可再生能源,近年来得到了高速蓬勃发展,但高速发展的同时也渐渐暴露出了风电与自然环境、居民活动不和谐的一面,其中最重要的是噪声扰民问题。针对风电机组噪声问题,运达经过理论仿真计算,通过多次现场试验,研究风电机组桨叶降噪措施,在保证发电量的前提下,将噪声降到最低,为国内首创。与此同时,通过优化变速变桨控制策略,开发噪声控制模式,实现风电机组可变噪声源,可适应不同要求的噪声敏感区。