风电技术论文范文(精选8篇)
风电技术论文 第1篇
项目策划在风力发电建设中的运用研究
刘小云
华电宁夏宁东风电有限公司(银川市新昌西路时代之星1#楼 邮编 750002)
摘要
近年来我国的新能源开发政策和风力发电市场蓬勃发展,国内业主纷纷抢占风力资源开发建设风电市场。在此过程中,开发建设风电的关键一步---项目策划的工作在整个风电建设中起着至关重要的作用和关键的环节。作为新型能源,且清洁环保,具有极高的经济效益和社会效益,在开发建设施工过程中,为保证工程质量,优化建设工期,确保工程“创优”,确定运用项目策划的方法和理论对整个风电施工建设的有效管理。
本论文将项目策划的理论和方法运用于风电建设的管理之中,通过对施工管理内容和要素进行分析总结,建立“四个策划”的施工管理框架,阐明如何利用项目策划保证建设项目的质量以及提高项目施工管理的效率以达到高水平的达标投产的目的。“四个策划”体系的建立到整个运行过程都是运用了项目策划的方法和原理。能有效的管理风电建设的整个周期。实践证明,在华电宁夏宁东风电有限公司一期工程通过项目策划的有效运用,风电工程建设质量得到了保证,实现了“高水平达标投产,创行优,争国优”的预期目标,为公司大力发展风力发电市场奠定了基础,为今后在风力发电开发施工建设中运用项目策划理论和方法对施工建设质量达到高水平达标投产积累了经验。
关键词:风力 发电 项目 策划 运用
引言
在全球温室气体效应状况下,气候变暖;风能作为一种清洁的可再生的能源。越来越受到世界各国的重视。7 其蕴量巨大,全球风能约为2.74X10兆瓦,其中可利用的风能为2X10兆瓦,比地球上可开发的水能总量还要大十倍。现在风能发电成本已经下降到1980年的1/5。随着技术进步和环保事业的发展,风能市场也迅速的发展起来。近年来由于煤炭价格居高不下,风能发电在商业上完全可与燃煤发电竞争。中国未来发展面临巨大的能源瓶颈制约,而我国风能资源十分丰富,分部面广,可开发利用的风能资源总量达2.53亿千瓦,因而风电有望成为解决我国能源和电力可持续发展战略最现实的途径之一,而我国政府对风力发电开发也制定了相应的鼓励措施和优惠政策,到2020年我国风电装机容量有望达到1亿千瓦时,风力发电前景是非常光明的。项目策划是风电建设不可缺少的一环,未来很长一段时间风电场的开发无疑是巨大的。目前,在我国内蒙古、河北、宁夏等地区有多家风电场已开发或正在开发,在十二五期间国家对新能源的开发建设加大扶持力度,以节能、环保、利用可再生资源等的优势,具有良好的社会效益和经济效益;由于风场建设多是在风资源丰富的偏远地区、山区和沿海地带。施工气候条件恶劣,这就要求在项目实施前要对整个施工过程进行分析,找到工程施工的重点和难点,并进行项目策划,拟实施控制措施,达到工程建设预期的目标。目前风电建设在国内还处于新兴行业,风电建设管理经验还不成熟,有必要对风电建设的方法和控制手段进行探索与研究。
本文以项目策划理论的应用研究,解决建设中问题的思路入手,论证项目策划在风电建设中的必要性,并通过分析论证项目策划在整个建设过程中的重要性。
借以达到方案目标。建设工程项目策划就是通过调查
研究和收集资料,在充分占有信息的基础上,针对建
一、项目策划概述
项目策划是一种具有建设性、逻辑性的思维过设工程项目的决策和实施,或决策和实施中的某个问程,在此过程中,总的目的就是把所有可能影响决策题,进行组织、管理、经济和技术等方面的科学分析的决定总结起来,对未来起到指导和控制作用,最终和论证,旨在为项目建设的决策和实施增值。其增值 1 主要反映在以下几个方面:
1、有利于项目的使用功能和建设质量的提高;
2、有利于合理地平衡建设工程项目建设成本和运营成本的关系;
3、有利于提高社会效益和经济效益;
4、有利于实现合理的建设周期;
5、有利于建设过程的组织和协调等。
二、项目策划的过程
工程项目策划的过程是专家知识的组织和集成,以及信息的组织和集成的过程,其实质是知识管理的工程,即通过知识的获取,经过知识的编写组合和整理,而形成新的的知识。工程项目策划是一个开放性的工作过程,需要整合多方面的知识。如:组织知识,管理知识,经济知识,技术知识,设计经验,施工经验,项目管理经验,项目策划经验等。
三、项目策划的原则
1、可行性原则: 项目策划,考虑最多的可行性原则,项目策划的创意要经得住事实的检验。
2、创新性原则: 创新是事物得以发展的动力,在传统理念的基础上要有所创新。
3、无定势原则
世界万物都处在一个变化的氛围之中,没有无运动变化的事物,事物就是在这种运动中的作用下发展的。工程项目在施工建设实施阶段也是一天一个样,在不断地变化与运行中。
4、价值性原则: 项目策划是按照价值性原则来进行,这是其功利性的具体要求与体现。
5、集中性原则:
如在施工建设中,集中优势施工队伍对关键路径上的施工作业施工,成为工程建设施工计划的得以实现的关键因素。运用这一原则,主要弄清以下几点点:(1)辨认关键路径施工作业计划的难易程度;(2)关键路径施工作业计划与非关键路径施工作业的关系,相互影响程度。(3)与非关键路径相比要集中优势资源(人,才,物)投入关键路径施工作业计划上。
6、信息性原则: 信息是工程建设项目的起点,具体来说,包括以下几项要求:
(1)收集原始信息力求全面。不同地区、不同部门、不同环节的信息分布的密度是不均匀的,信息生存量的大小也不相同,因此,在收集原始信息时,范围要广,防止信息的短缺与遗漏。(2)收集原始信息要可靠真实。原始信息一定要可靠、真实,要经过一个去伪存真的过程。脱离实际的浮夸信息对项目策划来说毫无用处,一个良好的项目策划是建立在真实、可靠的原始信息之上。(3)信息加工要准确及时。市场是变化多端的。信息也是瞬息变化的,过去的信息可能在现在派不上用场,现在的信息可能在将来毫无用处,因此对于一个项目的策划人来说,掌握信息的时空界限,及时的对信息加以分析,指导最近的行动,从而使策划效果更加完善。(4)保持信息的连续性。任何活动本身都具有系统性与连续性,尤其作为策划的一个具体分支—项目策划更是如此,对一事物各个阶段的信息连续收集,从而是项目策划更具有弹性,在未来变化的市场中,更有回旋余地。
四、风力发电建设与项目策划
风力发电工程建设的开始之初就是项目的实施策划,以及对项目实施后如何进行全面的控制管理。
风力发电工程建设项目策划,就是在对风电项目有了基本的了解、理解和相对准确的把握后,对项目从勘察设计到施工及验收移交、审计决算整个实施过程的相对具体、明晰的安排;对进度、质量、成本、安全等做到心中有数、正确处理、积极应对。
风电项目的了解主要是对风电项目的基本情况,如决策的背景、工程的规模、主要的特点、建设的重点、难点,建设环境、地理气候等客观方面内容的了解。风电建设项目的理解和把握则是在对决策者的意图、意志的领会和研判并确定预期目标后对工作内容进一步剖析和分解任务,使之具体化、形态化和简明化,对重点、难点的解决思路或合理避让等主观方面的理解和把握。对实施过程相对具体、明晰的安排不是指每天事务性的安排,而是对重要事项作出的安排或决定,如施工准备与组织策划、安全文明施工策划、工程质量工艺策划、工程创优策划、施工组织总设计和施工监理规划大纲等;从而对进度、质量、成本的构成和控制、对实施中可能发生的问题做到心中有数是策划的目的和成果。
对项目的理解和把握是对项目进行策划的基础和重要前提条件,也是项目能否顺利实现的关键所在。风力发电建设项目基本是自负盈亏自筹资金建设的项目,不同于其它建设项目,其实现的直接目标就是“盈利”,要具有良好的经济效益和社会效益。
五、风力发电建设策划的内容
1、施工准备与组织策划
为实现风电工程建设管理标准化、制度化、规范化,在机构设置方面,突破传统的工程建设管理组织机构滞后的做法,本着超前细化管理职能的原则,在项目筹建初期,为适应当前施工准备,设立与工程建设管理相适应的管理部门,通过规章制度,明确部门工作标准和职责,为工程顺利推进创造良好条件。
同时,对施工准备策划工作予以高度重视、进行进一步提高风电工程管理水平。在项目实施之初要进行、施工准备与组织策划。
(1)工程施工准备策划的指导思想
风电工程施工准备策划的指导思想是:把握项目建设形势,系统分析工程建设的资源条件,致力于工程施工准备管理创新,针对施工准备关键环节,进行全面超前策划,形成以“创优策划为中心、安全文明策划为基础、质量工艺策划为根本、管理创新策划为手段、进度造价控制策划为保证”的工程施工管理体系,进一步强化以项目法人为主导的工程施工准备指导思想。
(2)工程施工准备策划的目标 工程施工准备策划目标是:力求通过全面、系统、超前、创新的施工准备策划工作,做到“制度健全、职责清晰、方案超前、措施缜密、执行有力”,为工程开工建设奠定良好的管理基础,确保实现“机组高水平达标投产,创‘行优’工程。”的工程建设目标。(3)风电工程施工准备策划主要内容
a建立 “五制”为核心的制度体系,确保工程行为规范化。
风电工程施工准备中应全面落实以项目法人责任制为核心的“五制”管理,依据国家风电建设现行的法律、法规,结合项目法人单位有关工程建设的制度要求,超前制定工程建设管理制度汇编、招评标管理办法、物资管理办法、工程结算管理办法、财务现金管理办法、档案信息管理办法等相关管理制度,规范工作程序,明确职责权限,保证工程管理规范、有序,为工程建设奠定基础。
特别是工程管理程序,应根据风电工程的管理特点,制订详实可行的管理程序,切实满足工程管理需要,规范工程各参建单位的质量行为,明确各参建单位的职责和权限,统一规划监理典型表格,实现工程资料一次成型归档;规范施工单位报表形式和深度,实现工程精细化管理。
b健全施工准备管理机构,实现组织保障
全面系统组织,召开施工准备策划的专题讨论会议,明确施工准备策划的部门职责和构成体系,最终确立 “四位一体”的工程施工准备策划体系。
c科学编制施工准备措施体系,实现措施保障 高度重视施工准备总体策划,全面推进施工准备工作,重点对工程创优策划、安全文明管理策划、质量工艺管理策划、施工组织设计大纲、监理规划大纲分别进行策划,制订详细实施方案,为工程建设的规范有序推进铺平道路。
2、工程创优策划
施工准备之初,根据风电场特点,超前策划编制工程项目建设创优规划大纲,明确创优目标和创优理念,建立工程创优组织机构及职责,制订创优安全、质量、进度、工期、造价等十项控制目标,设置 “亮点工程”,制订创优工程保障措施。
通过聘请专家对工程创优策划评审等多种形式,为风电项目的工程创优提出宝贵意见和建议。通过组织施工单位、监理公司共同参与专家讲课和外出参观优秀电厂等多种手段,提高参建单位建设优质工程的信心和决心,同时也为参建单位建好工程提供更加开阔的思路。各参建单位以建设单位编写的工程创优策划为纲,编写各自单位的工程创优实施细则,明确各参建单位的责任,加强参建单位命运共同体建设,打造工程创优共赢形势,有计划、有组织、有步骤、扎扎实实地开展“创优”活动。
3、安全文明策划
强调安全“四个第一”理念(安全是第一责任、第一工作、第一效益、第一品牌),制订安全健康与环境管理工作方针,以及工程安全管理总体目标。建立工程建设安全文明建设总体策划和工程现场安全文明标识系统策划。从制度建设、组织机构、现场氛围、安全文化、活动形式等各个方面渗透安全文明管理思路,创建绿色、文明、安全工地。
特别是工程安全标识规范化方面,应以《安全文明施工标准化配置手册》为基础,结合施工单位的最新安全文明配置方案,按照“高定位、易辨识、好执行、低造价”的原则,编制适合风电场自身的安全文明施工配置手册,充分体现风电项目的安全管理定位和文化特点。
4、质量工艺策划
在质量工艺策划中根据风电工程建设工程的目标,全面落实质量管理责任和目标,实施全过程“对标”管理,瞄准国内工程先进建设和试运行指标,查找工程差距,制定完善的完成指标的措施和办法。根据建设工程质量标准要求,结合其他工地建设质量控制的好做法,特别注意吸收国内、国际最新的施工工艺和方法,编写出符合风电工程特点的包含工程建设各专业的高规格质量工艺标准,防止施工质量通病,保证工程质量目标全面落实。
根据工程分布和专业分配的原则,特别选定“亮点工程”,要求施工单位参与竞赛,编写“亮点工程”的质量工艺标准和保证措施,确保活动取得预期效果。
特别制定确保工程“六个一次成功”(风机吊装一次成功、电气系统倒送电一次成功、风机调试一次成功、风机启动一次成功、机组并网发电一次成功、机组240试运行一次成功)的保证措施,落实责任,提前筹划,确保工程关键点的完美实现。
5、施工组织设计与施工监理规划大纲
在施工组织设计大纲编制方面,重点对施工总平面、安全文明施工、质量控制、合同管理和达标投产等工程建设关键要素进行规划,并以此督促施工单位修改完善施工组织设计。
特别注意对施工总平面管理、施工道路管理、施工用水管理和施工用电管理进行明确和细化,落实各施工标段责任,减少工程扯皮和施工交叉,实现和谐工地目标。注意对各施工标段的主要施工方案提出要求,对施工中可能的施工交叉要求施工单位提出预想和解决办法。
要求施工监理单位提前进厂,编制、完善监理规划大纲、监理专业实施细则、项目划分表;重点审查
监理参加的S点(旁站点)、H点(停工待检点)、W点(质量见证点),同时对所有验评表格、管理性表格根据风电工程定位要求和管理特点进行统一标准、规范制订,确保创优资料的标准化。
六、项目策划的应用效果
在华电宁夏宁东风电有限公司一期4.5MW工程建设之初就积极采用了项目策划的理论和方法,不仅仅覆盖了工程建设作业的全过程活动,而且还覆盖了其中的管理活动过程、资源管理过程、对标分析和改进过程。通过项目策划的有效应用,使工程建设法规、标准、规范和质量、安全文明控制系统的要求及各项体系文件均得到贯彻实施。任何施工作业和生产活动都具有可追溯性,使建筑安装产品在各个质量保证控制系统中控制措施得力。通过项目策划在工程建设实施中的技术总结和对施工安装产品的质量信息分析,对项目策划过程中的创优策划、安全文明施工策划、质量工艺策划、施工组织与准备策划进行了归纳,得到了验证。
在华电宁夏宁东风电有限公司一期4.5MW工程建设中通过项目策划,以及项目策划中的各种控制、管理性文件的有效实施,实现并超过了工程建设之初确定的各项目标---“零”事故的安全目标,提前45天竣工的工期目标,比华电集团批复的执行概算降低15%的造价控制目标,荣获2010“国家优质工程银奖”的质量目标。
七、结论
实践证明,项目策划的理论和方法在风力发电建
设中得到了有效的应用,并可以整个贯穿工程建设的全过程,对工程建设的目标起到过程管理和有效控制,最终得以保证各项目标的顺利实现。
风电技术论文 第2篇
2.提高国产风电机组可利用率,达到国外同类产品水平。
3.各种类型、不同容量的垂直轴风力机,具有噪音低、成本低、维护方便的特点,应该大力发展。
4.应研发适于低风速、低温运行、抗风沙影响的大型风电机组,以适应我国的风资源状况。
5.在提高风电机组可利用率的前提下,进一步降低国产风电机组的制造成本。
6.我国是稀土资源丰富的国家,应大规模采用直驱、半直驱型永磁同步风力发电机组。
7.针对我国风电场大规模发展和现存的风电并网问题,应该全面提高各类风电机组电网适应性。
8.应提高各类同步发电机在风电机组中的比例,增强风电机组电网适应性,以适应中国大规模风电场建设的需要。
9.风电机组出于可靠、安全、长期发电减少维护成本的经济性考虑,应该实施整机与部件之间的智能化协调控制。
10.对于目前运行中的各种风电机组,应从可靠性、成本、效率及电网友好性等诸方面,根据运行数据进行综合量化评估,以确定适合我国风电场的最适宜机型。
11.应该开展陆地和海上试验风场的建设,并以此认证风电整机产品,能够促使我国风电设备质量和机组性能的不断提高。
12.应采用统一的协议以实现不同风电场、不同厂家和型号的风电机组之间的方便互联。
13.深入研究国外风电设备制造商的知识产权战略和专利布局,加大对我国风电整机及零部件研发机构实施知识产权战略的支持,是我国风电装备制造业发展的关键所在。
14.应大力支持专业的风电技术研发、设计与咨询性服务机构。
15.风电技术领域高等教育及相应的职业教育应大力发展,这是我国风电产业健康、快速发展的关键。
16.双馈型风电机组以其成本低、技术成熟、产业链齐备而在市场上占主导地位,但随着风电装机容量的增大,该机型可靠性差、电网适应性差的弱点急需“升级”型产品,如半直驱型的无刷双馈机组,继承其优点、克服其弱点。
17.开发3-5MW大型风电机组及关键零部件是我国海上风电场迫切需求的产品。
18.开发各种无变流器型风电机组,以适应大规模风电接入电网对风电电能质量、低电压穿越能力及无功调节的要求。
19.为了深入掌握风电机组整机设计技术,应掌握大型机风电机组结构动力学分析能力。
20.对各种形式引进的风电机组整机设计技术,应采用“官产学研”结合的方式,进行消化吸收、并结合国情进行再创新。
21.10-20MW海上风电机组技术和关键零部件技术,是海上风电机组降低成本、提高可靠性的关键,应该着手研发工作。
22.在消化吸收国外引进技术、跟踪国外风电机组技术发展动态的基础上,应把各类半直驱机型作为我国风电设备发展的重点。
23.并网和离网兼备的小型风电机组,在严格技术标准和并网规范基础上,应大力支持其发展。
风电并网新技术 第3篇
柔性直流输电是以电压源换流器为核心的新一代直流输电技术,其采用最先进的电压源型换流器和全控器件,是常规直流输电技术的换代升级。与交流输电和常规直流输电相比,在传输能量的同时,还能灵活调节与之相连的交流系统电压,具有可控性较好、运行方式灵活、适用场合多等显著优点。
1 交流并网的技术瓶颈
目前,使用交流并网是多数风电场并网的选择。但是,风电场通过交流并网普遍存在一些技术瓶颈。a)交流并网需要风电场与所连接的交流系统严格保持频率同步,而风机对并网处交流母线电压波动较为敏感。交流系统电压波动是风机退网的主要原因之一;b)交流系统发生故障时,风电场的稳定运行往往需要在母线出线端加装无功补偿装置,以提高风场的故障穿越能力,这需加大风电场投资。另外,补偿装置对风机的最大风能捕捉及风机控制器本身,有可能造成不利影响;c)使用交流电缆连接,当海上风电场电缆长度超过一定数值后,需要很大的感性无功补偿装置,尤其对于距离岸边较远的风电场,在线路中间进行无功补偿几乎没有可能。
使用柔性直流输电技术,理论上没有电缆距离限制。超过大于50 km~100 km等价距离时,使用直流并网技术是最合理的选择。
2 常规直流输电存在的问题
常规直流输电连接交流系统需提供换相电压,容易发生换相失败故障,大大降低风电场安全稳定运行的能力。传输同样容量的功率时,常规直流比交流和柔性直流输电方案占地面积大2倍以上;传输较小容量时,与交流和柔性直流输电相比单位造价较高。当风力不足使得风机从输电系统中切除后,为给风电场处的负荷供电,系统会有限度地向风电场传输有功功率,需要无功补偿保证系统的稳定运行。常规直流输电不具备发出无功的能力,且本身还需大量的无功补偿装置,因此,会加大换流站的面积。
3 柔性直流输电对可再生能源发展意义重大
柔性直流输电技术能给风电场提供良好的动态无功支撑,既免除风电场无功补偿设备的投资,又提供优异的并网性能,防止风电场电压波动对交流系统的影响,改善风电场对系统波动的抗干扰能力。由于能够提供电压支撑作用,它还能大幅度提升风电场在交流系统发生故障时的低电压穿越能力。由于柔性直流输电不受距离限制,因此也是大型远距离海上风电场并网的唯一选择。基于这些优势,柔性直流输电已成为国际公认风电场并网的最佳技术方案。
风电经济技术评价分析 第4篇
【摘 要】本研究针对风电新能源的特点,从风电设备选型及风电项目投资两个方面进行经济技术评价分析。
【关键词】风电;经济技术;评价;资源
一、风电新能源特点
风电新能源主要具有以下几个特点:(1) 风电场一般处于位置偏远的地带,这在一定程度上加大了风电外送的难度,因此,在对风电进行大规模开发的同时,应集中力量加强电网建设,并逐日完善配套风电送出工程。(2)风能能量的储存非常小,这在一定程度上限制了整个电网的蓄电能力。(3)风能具有较小的能量。相关数据表明:水轮机的尺寸不足风力发电机风轮的几十分之一(在发电容量相等的情况下进行比较)。(4)风能具有较差的稳定性。 由于风能在产生与输送的过程中,风向与风速具有难以预测性,其可能随着时间的改变而改变,这为风力发电机的控制与调节带来较大的难度,因此,风电机组形成的电能也不可能保持恒定,而是随着时间的推移,处于上下波动之中。(5)风轮机具有较低的效率。 据统计,风轮机的实际效率与风轮机的最大理论效率(可高达60%)尚存在一定的差距。比如:水平、垂直轴风轮机实际的最大效率分别处于20%~50%、30%~40%之间。(6)电网难以调度。由于风能具有不稳定的特性,所以风力发电的控制不能以负荷的大小为基准,这将成为电网调度的一个重大技术瓶颈。
二、风电设备选型经济技术评价分析
目前,绝大部分风电项目的风电设备选型上都以MW 级机组为目标,这样完全忽略拟建场址区的实际风能资源,盲目地进行风电项目设备的选型,会使得实测风与额定风造成较大的差距。比如:目前,一个二级风能资源的风电场的实测风低于6.6m/s(选用年平均风速70米轮毂高度的风电场测定所得),而此风电场一般也选用1.5MW 机组(此机组的额定风速一般恒定在14m/s 左右),在计算等效小时利用数时,两者都以两千小时为基准,造成的误差实乃太大。
概括地讲,上网电量、上网电价时、固定资产投资是衡量一个风电项目主要风险的3个变量。其中上网电量与风力发电机的出力问题密切相关,当电网电价未知时,风电设备价格的波动将影响风电项目的投资回报,因此,近年来,风电项目投资回报问题已经纳入影响风电项目投资影响因素的范畴之内。
在风电项目固定资产投资中,风电项目规模与风电设备选型及其组合方案时密切相关的,也就是说,风电项目的投资主要受风电设备选型的影响。现阶段,按照从小到大的发展路线,风力发电机的研发时间以及成熟程度与单机功率有关,研究表明:在一个系列产品中,大规模的风力发电机的研发时间与成熟程度与单机功率成反比,即后者越小,前者时间越早,越成熟。且同系列的研发较早、较为成熟的、目前已被世界各国所认可的风力发电机(如750kW机)与M W 级风力发电机相比,两者的理论风能可利用效率虽然尚存在一定的差距,但因前者的运行更为稳定、机制更为完善,所以实际的风能可利用率反而更高,且前者的价格更低。因此,市场的影响力更大。
通过对风电项目风电设备选型的多方案比较,可得出风电项目的规模是风电设备选型最为关键的影响因素。风电设备的可利用率以及风电设备投资的控制均与组合方案密切相关。因此,只要对组合方案不断优化,风电设备的各项经济指标均能实现。
三、风电项目投资的经济技术评价分析
本研究主要介绍资金成本、投资回收期、平均发电成本指标的特点与这三个指标在风电项目评价中的应用
1.资金成本(A)
银行贷款是风电项目筹集资金的主要途径。筹集资金后,借贷人又必须在规定的期限内将还款额还给银行,这就产生了还款行为。在履行还款行为过程中,规定的期限叫做还款期(n),每年的还款额作为年资金成本,也简称为年金(A,一般用投资成本的百分比表示),年金的计算与还款期(n)与年利率(p,指一年获得的利润)。具体的计算公式如下所示:
2、投资回收期(Tp)
投资回收期(Tp)是指用于投资的资金全部赚回所需的期限。当利用投资回收期评价项目经济性时,除了需要考虑投资者意愿确定的基准投资回收期Tb之外,还需要将同类项目的历史数据纳入考虑的范畴之内,具体来说,可以通过Tp与Tb的比较关系来确定项目是予以拒绝还是予以接受,当Tp 3. 平均发电成本(Cw) 4、 内部收益率(FIRR) 财务内部收益率也是评价风电项目经济性的一项动态评价重要指标。内部收益率(FIRR)反映的是项目所占用资金的盈利,它指的是经济寿命期限内各年净现金流量(CI-CO)现值累计等于零时的折现率。内部收益率(FIRR)主要通过如下计算公式来考察项目的盈利能力: 四、结论 在风电设备选型上,应充分考虑风电项目的规模,并不断对组合方案进行优化;在风电项目的投资上,应通过资金成本、投资回收期、平均发电成本以及内部收益率等四项指标进行综合衡定。 参考文献: 1、风机设备组成风机设备主要由底座、塔筒、机舱、轮毂、叶片、箱式变压器、及电气等部分组成。各种机型设备的重量不同,塔筒的高度不同,而塔筒的高度一般是随风力高度分布情况而确定。 2、安装场地要求 目前国内风电场施工及设备存放场地主要有两种类型,一种是在现场设立临时存放场地,风机设备到货后集中存放在临时仓库,安装时再二次运输到吊装点。另一种是直接将风机设备运输到吊装现场存放不再二次运输。为了节约运输的成本,越来越多的风电场采用风机设备一次到位的方式。但这样也加大了对安装场地的要求,每个安装场地必须可以存放一台套风机的全部设备,并能让大型吊机和辅助吊机有吊装设备的位置。因此在设备到达现场前须要对进行场地策划,让场地符合风机设备安装的要求。 3、风机吊装 吊装时主力吊车的选用主要受到地理环境、场内道路状况、设备参数(机舱尺寸、重量、塔筒高度)等因素影响。随着风机单机容量的日趋增大,对吊装机械要求也越大。在场地和道路宽敞的情况下,一般使用履带吊进行吊装。但如果施工现场道路较窄,应首先考虑使用轮胎式起重机。因为使用履带吊进行吊装,如果道路狭窄,从一台风机到另一台风机间需要不断拆卸和重新安装履带吊,这样既拖延了工期,也加大了成本。目前国内安装的风机主要以1500kW机型为主,如江苏如东、江苏东台,吉林通榆、辽宁阜新、内蒙古呼伦贝尔等风电场。从目前国内1500kW风机设备安装的情况,一般要选用400t以上的大型履带吊或500t以上的轮胎吊来满足吊装要求。 下面以华能吉林通榆风电场举例说明:华能吉林通榆风电场一期工程为100MW风电场,单机容量为1500kW,共67台。根据现场环境和设备的技术参数,则确定现场安装平台为50×50m2,地压为15t/m2,共存放3节塔筒、1个机舱、3个叶片、1个轮毂等一台套风机设备,并满足一台450t履带吊和一台辅助吊机吊装设备的站位要求。 根据设备参数和现场的环境因素,经过计算,我们确定CC2500/450t履带吊为主力吊机,根据机舱就位的最高高度(约72m),再确定吊臂的长度为96m,这样可以保证在叶轮吊装时,将叶轮的法兰口正对机舱就位而机舱不会碰杆(吊机吊臂),从而避免了吊机移位或机舱偏航等复杂作业。 4、设备卸车 风电场设备卸车主要是指塔筒、机舱等大件设备的卸车。机舱是风机最重要的部件,也是最重的设备。根据设备的技术参数以及现场机械的实际情况,可以采用单机卸车或双机卸车。如内蒙古呼伦贝尔风电场塔筒最重40t,机舱54t,因而采用双机(一台65t汽车吊和一台50t汽车吊)卸车。塔筒用专用的吊装工具卸车。机舱则用吊装梁和双机进行卸车。 5、风机设备吊装 风机设备吊装主要指塔筒机舱、叶轮等大件设备吊装,其中最重要的环节是吊装机舱和叶轮(轮毂和叶片的组合体)。机舱最重则吊机受力也最大;叶片的受风面积最大,因此对风速要求严格,一般要求风速不大于8m/s.为了考虑叶片吊装的方便和容易操作,机舱吊装时吊机的位置既要考虑满足机舱的要求也要满足叶轮的吊装要求。我们一般要求主力吊机吊臂正对机舱的法兰(连接轮毂的法兰),这样对叶轮吊装就位方便得多,不需要移动吊机来调整位置(也不需要进行偏航来调整机舱的位置),而是吊机一次到位。如果侧面吊装机舱则还需要移动吊车的位置或进行偏航才能满足叶轮的吊装,根据风机设备吊装情况分析,选择大型主力吊机一般是机舱就位的标高(机舱顶部的高度)加上20m左右,就是主力吊机吊臂所需要的长度。 叶轮吊装时,要求随时注意风速的变化,上面2个叶片溜绳按技术要求绑扎。每条溜绳需要5~6人,配合指挥人员进行松紧调整。叶轮与机舱对接时,需要2~4根尺寸适当的定位销进行定位,然后再慢慢松钩对接。 塔筒吊装时,每节连接螺栓力矩达到《安装手册》上技术要求时才能松下吊机,进行下一步吊装工作。 根据风机塔筒的特点,在安装时除了按吊装安全规程进行作业,还应注意以下几点: ①塔筒起吊前,检查设备内所有的电缆,并进行必要加固措施,确保在吊装过程中电缆不被损坏。 ②塔筒内作业时必须做好漏电保护措施,检查电源线。 ③吊装底节和中节塔筒时,把临时安全绳固定在塔筒顶端,确保作业人员上下塔筒的安全,吊装上段塔筒后,把永久的安全绳安装好。 ④塔筒对接时,由起重指挥站在地面通过对讲机与塔筒平台上人员联系,并指挥吊机动作;当机舱到达塔筒上方和叶轮与机舱对接时,吊装作业指挥权由地面起重指挥移交给塔筒平台上起重指挥,由其通过对讲机指挥吊机动作。 ⑤一般的机型要求将上段塔筒与机舱在同一天安装完成。 6、现场施工管理 由于风电场存在安装时间较短,长期风力大等特点,因此进行风电工程项目施工也有流动性大、工期短、长时间在大风环境下作业、不同风电场条件差异大、施工条件恶劣等特点。由于工期短,因此办公和住宿点一般采用临时搭建简易房或租用当地的民房来解决,这给现场施工管理带来一定的困难。因此主要管理人员应提前进入施工现场,收集现场施工资料和周围环境、自然环境资料,然后根据施工特点提前采取相应有效的措施,充分利用当地的资源,以确保施工正常有序进行。 7、在风力较大情况下的施工管理 风电场存在长时间必须在较大风力情况下作业的特点。因此无论是作业期间或大型吊车停驻时,必须考虑到可能有最大的风速情况。若风的条件大于停车的限制值,必须及时把吊杆降低到地面上。如果场地条件允许,应该朝着迎风方向降低吊杆系统。必须及时考虑风力和风向的变化,每天预先收集信息。以便及时做好防范工作,吊车臂杆趴下后应用防风锚做好固定。 履带吊转移时,速度一般不宜超过500m/h(由于吊臂长,吊机容易发生意外而侧翻),转移前用推土机把行车路线推平。转移时由履带吊司机长负责指挥,履带吊前方、左右履带设专人监护,保证前后履带角度不超过3度,左右履带夹角不超过2度。当地压不够时须铺设路基板,夜间转移时要配备照明设施。 二、过载时间少。由于变压器容量一般都比风力发电机容量大,而由于风机采用微机技术,实现了风机自诊断功能,安全保护措施非常完善,在风机过载时会自动采取限速措施或停止运行,基本上不会造成变压器过载运行。因此变压器的寿命比普通配电变压器应长; 三、运行环境恶劣。在我国,风力资源丰富的地区一般集中在沿海、东北、西北地区,变压器运行在野外, 因此就要考虑设备的耐候性问题。在沿海地区的设备就应考虑防盐雾、霉菌、湿热;在东北、西北地区就要考虑低温严寒、风沙等的影响。 四、组合式变压器高压侧必须配置避雷器,以便与风机的过电压保护装置组成过电压吸收回路。在变压器的绝缘设计上应充分考虑避雷器残压对变压器的影响。 2011年7月,我顺利的完成了学业,从xx大学机械工程及自动化专业毕业,来到xx风电有限公司工作。参加工作以来,我一直在本公司xx风电场学习工作,最开始轮流在运行班和检修班学习,4个月后分班时我自愿选择在检修班工作,至今已近8个月时间。在这一年的时间里,我努力认真的学习工作相关的知识,积极参加平时的每一项工作,学到了专业课之外的许多知识,也积累了一定的工作经验。 一、思想政治素质得到提高 在一年的工作实践中,自己深深认识到,只有政治上的坚定和思想上的清醒,才能保持良好的工作作风和忠于职守、爱岗敬业的勤奋精神。因此在平时的工作和生活中,自己更注重不断地补充自己,提高自己的政治和理论素养。一是抓好学习,尤其是理论学习,用正确的理论来指导工作,在学习中,自己一方面按照规定的学习制度参加集体学习,记好学习笔记和心得体会,还利用工作和业余时间抓好自学,注意拓宽学习面,提高自己的综合知识水平。值得一提的是从公司发给我们的《做最出色的新员工》及《为公司工作就是为自己工作》两本书中,让我对价值观有了新的认识,深刻的懂得了工作的意义绝不仅仅是为了经济收入,同时它也为公司创造了效益,让自己和自己的劳动价值得到了体现。另一方面就是要注重实践。毕竟说的好不如做的好是古人教给我们的人生哲理。在每一次工作中,我都会严格要求自己要不畏辛苦,不怕困难,勇于钻研,让学习和实践切实地得到结合,让自己的思想觉悟真正地得到提高。 二、学习掌握技术知识 在这一年的时间里,不论是从刚来工作时单位组织的理论知识培训,还是后来真正参加工作以后,我都没有放松过对风电场专业技术知识的学习。刚来到风电场的时候,我对电气方面的知识可以说很薄弱,连最简单的一次回路图都不能完全看懂,这让我的自信心很受打击,感觉自己以前学习的专业知识没有用武之地。但在短暂的迷茫和困惑之后,我就下定了决心要从头学起,因为已经来到了 这里,就要干一行爱一行,干一行懂一行,不能迷迷糊糊的混日子。在以后的日 子里,工作的时候积极向老员工和风机客服人员请教,工作之余自己看书学习。 一年后的今天,对于风机上的电气元件我已经很熟悉,对升压站内的设备也很了 解,也能自己看懂风机电气回路图,并学会了从图纸上查找并判断一些简单的风 机故障。当然,风机有关的技术知识不仅仅是电气方面,还有机械方面,虽然我自己在大学的专业就是机械,但我也没有放松对这方面知识的学习,在平时的消 缺中,努力把以前课本上学到的东西和实际的机械设备、元件相对照,并积极向 发电机、齿轮箱厂家的客服人员请教,学到了很多书本上学不到的知识。 三、工作经验的提升 在参加工作的最初4个月时间里,我们新员工被分成3组轮流在运行班和检 修班学习工作,在这段时间里,我学会了运行工作中的监控和报表,学会了从抄 表中发现风机的异常,学会了工作票和操作票相关的知识标准,也学会了巡视升 压站内设备及断送电的基本操作,最重要的学会了电力人员对工作的认真和谨 慎,懂得了“安全第一,预防为主”绝不仅仅是一句口号,学会了把“三不伤害” “四不放过”和“五防”牢记心中。 4个月后我们新员工分组时,在绝大多数人都选择运行时,我毅然选择了检 修,一是因为我觉得在检修班我的专业才能得到发挥,另一方面,我认为在检修 工作中才能学到更多的知识,虽然检修工作比较辛苦,但我们还年轻,这点苦又 算什么。在这后来的8个月时间里,我积极的参加平时的风机巡检、消缺、维护、技改工作,从刚开始对风机什么都不懂的小白成长到对风机里面的东西如数家 珍,对大多数常见的故障已经能判断处理,尽管这还不够,我要学的东西还有很 多。但我切切实实地认识到了自己的进步,也得到了班组长和老员工们的认可,让我很欣慰。但这只是一个开始,我还会以谦虚和认真的态度继续工作,因为我需要成长,风电场需要成长,公司也需要成长。 目前开展了LVRT相关技术和产品的研发工作,以期实现电网故障时,风电机组能够保持并网连接到达规定时间,同时还要求能够在故障穿越时具备动态无功支撑能力,支持电网恢复和保持电压稳定。 1 风电机组LVRT技术 当今市场上典型的并网型风电机组技术可分为3 类,对应的风电机组有着不同的控制特性和LVRT技术。 1.1 失速型风电机组 失速型风电机组通常采用鼠笼异步发电机作为机械能转换为电能的单元,发电机定子与电网直接相连。该类风电机组只能在异步发电机转速转矩特性规定的一个很窄的范围内变速运行。由于该类发电机定子直接与电网相连,没有电力电子设备作为控制单元,且该类风电机组多没有变桨机构进行功率调节,因此当电网跌落时,会引起定子电流严重过流,且由于能量没有回馈通道,导致机组过速保护。 通常失速型风电机组低电压穿越方案有以下几种:1)图1 所示的全功率变流器FC串联方案。采用全功率变流器串联在电网与发电机组之间,将发电机定子与电网隔离,通过全功率变流器实现低电压穿越功能。该种方案由于采用串联型式,首先会造成机组在正常运行时效率较低,而且成本较高,控制较为复杂。2)图2所示为DVR方案,该方案可以通过动态电压补偿实现定子侧电压稳定,但DVR无功支撑能力较弱,成本较高。3)图3所示为STATCOM方案,该方案可以完美解决无功支撑能力,但由于采用并联型式,对电机定子电流及转矩暂态控制能力较弱,适合加在风场级,不适合单台风力应用。 为解决以上问题,本文提出了一种新的设计方案,如图4 所示,当电网电压正常时,由AC-Switch开关将发电机定子与电网连接,机组发出的电量直接回馈电网。AC-Switch采用电力电子快速开关,能够在2 ms内将发电机定子侧与电网脱开,避免由于磁链暂态引起定子过流。 网侧变流器和机侧变流器组成的背靠背变流器,其作用类似于UPS。电网电压正常时,变流器不工作。当电网电压跌落时,AC-Switch将定子与电网脱开,变流器向发电机定子提供稳定的电网电压,风电机组输出的能量通过机侧变流器回馈至直流侧,一部分通过网侧变流器回馈电网,多余的能量通过直流侧Chopper电阻消耗掉。网侧变流器可以向电网提供动态无功支撑,支持电网电压恢复。 该方法是在电网电压故障时为风电机组提供不间断电源,因此不但对电网跌落有效,对电网电压升高以及频率变化等其他故障一样具有穿越能力。同时不需要风电机组主控等做任何更改,可以方便地实现其低电压穿越改造。 1.2 双馈型风电机组LVRT技术 双馈型风电机组发电机定子侧直接并网,发电机转子侧通过交-直-交变流器与电网相连。同失速型风电机组一样,当电网电压跌落时,由于磁链不能突变,会导致定子侧及转子侧过流、过压。由于转子侧所连接变流器容量有限,为实现穿越功能,双馈变流器需增加Crowbar电路及Chopper电路,如图5 所示。 穿越期间,Chopper电路可将变流器直流母线稳定控制在安全可靠的范围内,Crowbar电路保护变流器转子模块不受暂态冲击的影响。当转子电流及定子电流暂态减少到变流器能承受的范围内,切除Crowbar电路,由变流器控制发电机向电网输送无功电流,以支撑电网电压恢复。 常见的Crowbar回路有以下2 种:IGBT型和晶闸管型。如图6、图7所示。 采用图6所示IGBT型拓扑结构的Crowbar电路,其开通、关断速度完全可控,影响速度迅速,能够实现在电网跌落后快速发无功功率的要求。对于图7所示晶闸管的模式,成本较低,且晶闸管耐压、耐流能力较强,但由于晶闸管为半控型器件,关断时间较长,Crowbar回路电阻投入时间不完全受控,实时性较差。 1.3 全功率型风电机组变流器技术 全功率变流器是指应用在全功率风电机组的变流器单元。全功率风电机组主要包括直驱、半直驱、高速永磁、电励磁等风电机组。图8所示风电机组全功率变流器也分为电网侧变流器与电机侧变流器。电机侧变流器接受发电机产生的有功功率,并将功率通过直流环节送往电网侧变换器。电网侧变换器接受通过直流环节输送来的有功功率,并将其送到电网。 在低电压穿越时,全功率风电机组只有变流器的电网侧部分与电网相连。此时由于电网侧电压的跌落,在维持机组输出能量不变的情况(减少机组振动)下,电网侧变流器不能将能量全部回馈至电网,多余能量聚集在变流器直流侧,直流侧功率发生不平衡,此时投入直流侧卸荷电路,消耗掉直流侧多余的能量,使风电机组与故障电网基本隔离。低电压穿越期间风力机和发电机可以保持正常运行,即变流器输入功率在电压跌落期间基本不变,由直流保护电路实现直流侧的功率平衡,维持直流侧电压稳定。电网侧变流器向电网提供无功电流以支持电网电压恢复。 2 LVRT技术验证 本文针对LVRT技术较为复杂的失速型风电机组和双馈型风电机组分别进行了实验验证,实验及认证波形如图9和图10所示。 由图9可知,在电网电压发生跌落时,变流器快速地实现发电机定子与电网的脱开且为发电机定子提供不间断的电源,实现风电机组的LVRT。图10 为1.5 MW双馈型风电机组的零电压穿越认证波形,图10 中采用标幺值的表示方法,电网电压基准690 V,电流基准1 250 A,功率基准1 500 k W。 3 结论 本文重点分析了当今市场上主流的3种机型不同的LVRT技术。其中失速型机组,可通过本文所列的技术方案实现低电压穿越改造技术。全功率型风电机组由于实现了发电机与电网的隔离,相对于双馈型风电机组而言,LVRT实现较为容易。对于电网而言,整个风电场最终并网点电压的稳定是控制的关键,因此关于风场级的LVRT技术仍是今后一段时间关注的重点。 摘要:随着风电并网容量的大幅提高,并网导则要求风电机组具备低电压穿越(LVRT)能力。分析了失速型风电机组、双馈型风电机组和全功率型风电机组在电网电压跌落时的暂态过程,据此设计了不同的硬件电路及软件控制策略,并针对LVRT技术难度较大的失速型机组和双馈型机组完成了实验验证。试验结果表明风电机组具有良好的电网适应性,能够满足并网导则的要求。风电设备安装技术管理综述论文 第5篇
风电专用变压器技术要求 第6篇
风电场技术工作总结 第7篇
风电机组LVRT技术分析 第8篇