风力发电机

1月9日，河北省赞皇县石柱山100兆瓦风电项目并网发电，这是石家庄市首个并网发电的100兆瓦风电项目。该项目由中国电建湖北工程公司建设，共安装24台单机容量为4.2兆瓦的风力发电机组，预计年发电量1.87亿千瓦时，相当于每年节约标准煤消耗6.12万吨、减排二氧化碳16.5万吨。

风机采用了高效翼型和风机轮毂、电机一体化的转体结 构及直驱式发电，将一定风速的自然风能转换为电能，即利 用 自然界一定风速产生的推力推动特定的风轮进行有序的 旋转，转换成符合通信基站使用的电能，解决了小型风机可 靠性差、效率低、寿命短的难题，实现了无偏航系统，无卸 荷设备，无风向限制，使发电效率达到 87%以上。

在“双碳”背景下，风电作为零碳电力和新能源发电的主力军，在助力社会全面绿色低碳转型方面发挥了关键性作用。在保证发电稳定的前提下实现风能的最大化利用，提升风力发电系统发电量至为重要。文中针对永磁同步风力发电系统的最大功率跟踪（maximum power point tracking，MPPT）问题进行研究。首先建立了永磁同步风力发电系统的机理仿真模型，用两电平双PWM全功率换流器连接风力发电机与电网。然后基于以上模型，分别设计了整数阶PI控制器、分数阶PIλ控制器、模糊分数阶PIλ控制器以实现MPPT控制。最后对以上控制策略进行了仿真研究。结果表明，无论在阶跃风速还是随机风速下，模糊分数阶PIλ控制器相较于其他两种均具有更出色的MPPT性能与更强的鲁棒性。

本项目根据现有风电场的设备特点和巡检习惯，研发了集成多种功能的巡检仪器，并开发了一套集巡检数据的采率、传输、储存、分析和自动预誉等多种功能的软件，最终形成了一套精细化巡检系统，规范了风电场的巡检内容和方法，将原有主观性和经验性的内容变为视频化、数据化，大大提高了风电场的整伟运维管强水平，降低了风场运营成本，也为风电场智能化管理建立了良好的基础。本项目应用领城主要是新能源风电场，其目标是实现区域新能源公司属下各风电场设备巡检电子化、信息化、规范化和智能化，最大限麦减小检、错枪，瑞保巡检人员从工作计划、执行、完工确认形成一个闭环，保证设能的安全和电力系统稳定，达到电厂设备长期高效稳定运行的效果。本系统是借助于人的感官、检测工具以天设备在线诊断技术，按照预先制完的技术标准，定点、定标准、完人、定离期、定方法、完、完作业流程、完点枪要求，而对设备进行检查的一种设备管理方法。它通过对设备的全面检查和分析来达到对设备进行量化评价的目的。设备巡检综台利用运行岗位的目常巡回检查、点检员及其它专业人员的定期点检、精密点检、技术诊断和劣化倾向管理、综合性能测试等五个方面的力量和手段，形成保证设备健康运转的五层防护体系，伟现对设备全员管理的原则，将具有玩代化管理知识和技能的人、现代化的仪器装备和硕代化的管理方式三者有机地结合在一起。 本系统可针对不同种风机机型，不同风场设备的特点进行巡检策略的优化，不断提高设备的可靠性及发电水平，对风力发电机组的技术改造和风力发电机组的提效均具有较强的应用价值。同时，可实现对各生产现场不同风机机型检修人员的全面培训，增加了培训效果及生产人员技能水平的提高，在风电技能培训领域将具有广泛的应用前景，也会给发电公司带来极大的经济效益。基本解决了风电场巡检过程中的管理问题，也部分解决了巡检过程中的故障定位和分析问题。目前本项目已获得发明专利2项，实用新型专利5项，另有2项发明专利和3项实用新型专利正在申请中。

在“双碳”背景下，风电作为零碳电力和新能源发电的主力军，在助力社会全面绿色低碳转型方面发挥了关键性作用。在保证发电稳定的前提下实现风能的最大化利用，提升风力发电系统发电量至为重要。文中针对永磁同步风力发电系统的最大功率跟踪（maximum power point tracking，MPPT）问题进行研究。首先建立了永磁同步风力发电系统的机理仿真模型，用两电平双PWM全功率换流器连接风力发电机与电网。然后基于以上模型，分别设计了整数阶PI控制器、分数阶PIλ控制器、模糊分数阶PIλ控制器以实现MPPT控制。最后对以上控制策略进行了仿真研究。结果表明，无论在阶跃风速还是随机风速下，模糊分数阶PIλ控制器相较于其他两种均具有更出色的MPPT性能与更强的鲁棒性。