增功組件的安裝工藝流程
分別選定某風(fēng)電場(chǎng)306 機(jī)組、103 機(jī)組作為改造機(jī)組。同類增功組件采用批次安裝方法,以便分析單一種類增功組件的作用效果。即,首先在306 機(jī)組上安裝渦流發(fā)生器;然后安裝103 機(jī)組的三類增功組件,同時(shí)收集306 機(jī)組的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);最后安裝306 機(jī)組的T 型擾流板和格尼襟翼。
安裝施工采用吊籃作業(yè)方法,未使用大型吊裝設(shè)備,節(jié)省了成本和時(shí)間。開工前對(duì)安全措施、原材料、工具、施工機(jī)械進(jìn)行了檢查。通過劃線、打磨、粘貼、烘干、膠衣修復(fù)、固化等作業(yè)工序,用10 天時(shí)間完成了2 臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的增功組件安裝。
一定位與粘貼的質(zhì)量控制葉片安裝增功組件的工藝難點(diǎn)在于確定安裝位置和保證粘貼質(zhì)量。葉片表面是曲率變化的曲面,為了精確找到設(shè)計(jì)的安裝點(diǎn),現(xiàn)場(chǎng)制作了專用的測(cè)量工具,用于在葉片上定位。為保證粘貼質(zhì)量,施工對(duì)粘接劑的厚度和均勻程度均進(jìn)行了控制,其中對(duì)渦流發(fā)生器、阻力板和格尼襟翼的膠層厚度均進(jìn)行了不同標(biāo)準(zhǔn)限定,并對(duì)烘干溫度和固化時(shí)間進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定。這些數(shù)據(jù)均來源于地面上預(yù)先進(jìn)行的粘貼試驗(yàn)和拉力測(cè)試。
二施工環(huán)境條件控制施工期為10 月27 日至11 月12 日,施工期間某風(fēng)電場(chǎng)的氣溫均在10 ℃以上,滿足施工條件。施工方案中針對(duì)下雨采取了防范措施,為保證葉片原有纖維的強(qiáng)度,表面打磨和膠衣修復(fù)工作均控制在晴朗天氣條件下進(jìn)行。部分施工過程及安裝效果見圖6。11 月12 日,成功完成了2 臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的增功組件安裝。
安裝前后數(shù)據(jù)對(duì)比分析
一機(jī)位選擇試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)位于沿海灘涂區(qū),裝機(jī)容量49.5MW ,安裝有33 臺(tái)1.5MW 風(fēng)電機(jī)組。其中,19 臺(tái)使用昆山華風(fēng)葉片,12 臺(tái)使用丹麥艾爾姆LM37.3P2 型葉片,其余2 臺(tái)使用東汽自產(chǎn)葉片。改造風(fēng)電機(jī)組和對(duì)比風(fēng)電機(jī)組的選擇原則為:
(1)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行情況良好且無限電,發(fā)電能力接近。
(2)風(fēng)電機(jī)組位置在風(fēng)電場(chǎng)具有代表性,與對(duì)比風(fēng)電機(jī)組間距大于5 倍-6 倍風(fēng)輪直徑。
(3)風(fēng)電機(jī)組主風(fēng)向10 倍風(fēng)輪直徑內(nèi)無其他風(fēng)電機(jī)組或障礙物。
(4)風(fēng)電機(jī)組所處地形平坦。
綜合考慮以上因素及施工場(chǎng)地條件,確定在臨海一側(cè)的306 機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)西南邊緣的103 機(jī)組上安裝增功組件。在對(duì)比風(fēng)電機(jī)組的選擇上,306 機(jī)組與臨近307 機(jī)組對(duì)比,103 機(jī)組與臨近102 機(jī)組對(duì)比。其中,306 機(jī)組和307 機(jī)組采用昆山華風(fēng)葉片,102 機(jī)組和103 機(jī)組采用LM 葉片。
二提效情況分析
(一)306 風(fēng)電機(jī)組改造前后數(shù)據(jù)分析
圖7 給出了改造前后的發(fā)電量曲線。需要指出的是,盡管采用了批次安裝增功組件的方式以便分離各類組件的增升作用,由于SCADA 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄及安裝時(shí)間問題,僅收集到部分風(fēng)速段下單獨(dú)安裝渦流發(fā)生器后的發(fā)電量。
根據(jù)某風(fēng)電場(chǎng)代表年的風(fēng)頻威布爾分布數(shù)據(jù)圖,結(jié)合增功組件安裝前后各風(fēng)速段的發(fā)電量計(jì)算結(jié)果,計(jì)算得出306 風(fēng)電機(jī)組改造前后的年發(fā)電量提升了3.37% 。其中,改造后采樣點(diǎn)不足處,按照風(fēng)速高于12.5m/s 后發(fā)出額定功率計(jì)算。
(二)103 風(fēng)電機(jī)組改造前后數(shù)據(jù)分析
按照目前的運(yùn)行情況,利用某風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電場(chǎng)代表年的風(fēng)頻威布爾分布數(shù)據(jù),計(jì)算得出103 風(fēng)電機(jī)組改造后的年度發(fā)電量提升3.63% ,如圖8。
(三)改造風(fēng)電機(jī)組與鄰近風(fēng)電機(jī)組的對(duì)比
科學(xué)的數(shù)據(jù)分析方法是驗(yàn)證風(fēng)電機(jī)組提效結(jié)果的重要因素。因此在進(jìn)行同一臺(tái)風(fēng)電機(jī)組改造前后的縱向?qū)Ρ群螅芯啃〗M還進(jìn)行了與鄰近機(jī)組的橫向數(shù)據(jù)對(duì)比。在進(jìn)行橫向?qū)Ρ戎校饕紤]了以下幾方面因素:
(1)忽略可能的尾流影響區(qū)域。根據(jù)IEC61400 -12 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,307 機(jī)組在306機(jī)組北偏西方向15 °,兩風(fēng)電機(jī)組直線距離590 m ,需剔除風(fēng)向(340°-350 °)及
(160°-170 °)的兩臺(tái)風(fēng)電機(jī)組互相影響扇區(qū)內(nèi)的功率點(diǎn);103 機(jī)組在102 機(jī)組的西偏北10 度,因此剔除風(fēng)向(275°-285 °)及(95°-105 °)扇區(qū)的功率點(diǎn)。