高温炙烤、旱涝交替、洪水暴雨、飓风雷暴……近年来,创纪录的高温天气反复出现,局部区域洪涝灾害严重程度历史罕见,风冻、寒潮灾害点多面广,极端天气发生频率呈现增加态势,程度也愈发剧烈。在极端天气发生过程中,无法躲进“庇护所”的风电机组只能被动承受“自然之力”带来的严苛工况,运行环境甚

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极端天气、极限运行,这一技术为风电机组保驾护航

2023-09-01 09:03 来源:金风装备 

高温炙烤、旱涝交替、洪水暴雨、飓风雷暴……近年来,创纪录的高温天气反复出现,局部区域洪涝灾害严重程度历史罕见,风冻、寒潮灾害点多面广,极端天气发生频率呈现增加态势,程度也愈发剧烈。

在极端天气发生过程中,无法躲进“庇护所”的风电机组只能被动承受“自然之力”带来的严苛工况,运行环境甚至逼近设计极限。机组设备安全、电网运行安全、项目资产安全,甚至现场工作人员的人身安全都面临严峻挑战。

在批量规模化建设、开发场景愈加复杂,而公共气象灾害预警难以精准锁定机组点位附近小范围气候的当下,高精度、高时效、契合轮毂高度的定制化风电场气象灾害预警成为风电行业快速发展过程中不可缺少的一环。

01、锁定机位点,风电场专属气象预报

金风科技行业独有,具有自主知识产权的风电场气象灾害预警平台(以下简称“气象预警平台”)对极端高温、灾害大风、寒潮暴雪等灾害天气进行预警,提前洞察风险并制定灵活、准确的应对方案,变被动为主动,让机组不惧极端天气侵袭,给现场人员多添一重安全保障。

该平台在采用多源高时空分辨的气象预测集成融合技术基础上,利用风电场运行数据,自研智能机器算法对预测偏差优化订正,从不同阈值、不同时间周期,分行政区、地形及气候区进行时空多维度建模评估订正,精准识别出不同等级预警。

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金风科技不打无准备之仗,通过对潜在风险进行识别和评估,启动预警机制,搭建多部门联动解决方案并实时追踪。当灾害气候来袭时,风电机组早已整装待发,采取相应动作和调整运行模式应战极端天气。目前,该平台防护范围实现对所有中国区域海陆及海外国际的售后和在建项目全覆盖。

02、灾害天气精准洞察,安全风险尽在掌控

以灾害大风为例,机组在运行过程中承受多种复杂工况,当机组实际载荷超出机组各部件所能承受最大载荷,可能引发叶片失效或倒塔。在复杂地形下,大风对机组影响更甚,叠加局部地形引发的负切变,风向和风速急剧变化,出现恶劣风况,导致扫塔或叶片损伤。

对于在建吊装期间的风电机组,因未并网不能进行大风偏航等自动系统控制措施,灾害大风会引起机组涡激振动和过载风险。此外,暴雪过程伴随的强风引发“白毛风”,严重威胁现场吊装及运维人员安全。

金风科技气象预警平台可锚定运行和在建风电场的风险点位进行精准大风预测,启动风机防扫塔和抗涡防护预警。通过调整风机偏航方向和抗涡模式,相应切换控制模式,确保机组安全的同时让发电量达到最优。

近年来,气候异常引发的极端高温现象明显增多,全国出现大范围持续热浪天气,多地高温突破极值。而极端高温影响机组设备散热,加速电气设备老化,导致机组出力降低,甚至出现高温停机现象。

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(金风科技为风电场提供极端高温预警服务)

今夏,新疆刷新历史高温纪录。7月27日8时,金风科技气象预警平台识别新疆哈密伊州区烟墩的一个在建风电场将在两日后的14时达40℃以上高温,及时为其发布极端高温黄色预警通知,协助在建现场合理安排工期,保障施工顺利进行。

冬季,部分区域频频出现的寒潮和冰冻容易令叶片表面覆冰,将降低其升力且增加阻力,叶片翼型气动性能改变,导致受力不均,振动增大,存在断裂风险。同时,塔筒、齿轮箱、主轴等承受冲击载荷,在低温寒潮中可能发生脆性断裂,严重时可能导致安全事故的发生。

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金风科技气象预警平台能够为风电场发布未来2-3日极端低温、暴雪等影响时间和影响等级预警,滚动跟踪检测冰冻事件发生,及时启动防叶片冰冻过载预警机制,提示现场做好机组检修工作,避免因操作不当导致的零部件损坏和事故发生。

金风科技作为行业领先企业,始终致力于研发创新,打造技术领先、品质卓越的风电产品和解决方案,在行业发展新形势下探索新技术,应对市场变化和风险挑战,助力行业更加稳健和可持续发展。


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