2014-基于性能可靠性的风电机组功率曲线评定新方法_芮晓明

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2014-基于性能可靠性的风电机组功率曲线评定新方法_芮晓明

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功率曲线的测量和评估作为一项新的课题，至今还利用模糊逻辑聚类分析模型建
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统计了１９９０—２００１年Ｈｕｒｈａｄａ的风机运行状况，ｇ对现场功率曲线进行测量，并分析了风况对机组输
（）华北电力大学能源动力与机械工程学院，华北电力大学科技学院，北京１河北保定０１．０２２０６；２．７１０５１摘要：针对在实际风电机组验收过程中基于功率曲线的考核评估非常困难的问题，利用中央监控系统的机组运行数据，进行了运行功率曲线的测量，并基于性能可靠性理论，根据制造商承诺功率曲线性能，构建了基于性能可靠度的功率曲线评估方法．利用该方法对北方某风电场５台机组的功率曲线进行了评估．结果表明：该５台机组中，６号机组的可靠性最高，４号机组的可靠性最差；方法评估准确、简单实用，为工程中功率曲线的评价提供了参考．关键词：风电机组；功率曲线；性能可靠性；评定

2009年全国电力勘测设计行业优秀QC小组活动成果获奖名...

序号
26 湖南省电力勘测设计院 27
钻孔内隐蔽洞穴27倍变钻孔内隐蔽洞穴27倍变焦，矩阵二极管光源探测焦，矩阵二极管光源探测QC小组规划二科QC小组变电景观QC小组水土保持QC小组如东总承包部QC小组除灰QC小组输电线路QC小组通信QC小组技经专业QC小组信息室QC小组水工结构QC小组电气室QC小组
小组成员
陈若春、吴伟军、陈华东、陈桦、斯林军、吴智雄李慧宁、忻国胜、汪筝、许菁、高晓华、王宇卫、钱佳琳武云霞、廖劲波、王红、刘永发、钟健、付浩赵之嬴、靖为、胡敏、方向、田明刘洋、张进、张道农、唐振宁、薛苏燕、金志民郭咏华、周旸、张天光、李本良、赵金丽、张晓辉、邓锦辉、王经运丁杰华、胡昌盛、桂红华、陈全勇、赵永胜、张文杰农静、杨树斌、卢成盛、陈代良、韦海峰、李雪凤、李宪、卢丹玫、杨伟、吴冬梅马健、董菁雯、李成杨青山、孙秋宏、张丹、张黎音、李鹏、刘铁军周代表、杨君、蒋代波、周学员、朱银银、熊瑜、黄映红
土建室QC 变电电气QC小组数字化电网技术QC小组
序号
小组成员
刘波、陈莹、吴长庚、刘政、于友军、李素雯郭兆勇、向长征、陈维莉、李倩、谢珺、瞿蒙张梅、李占岭、张益国、刘力铖、沈子轩、王宁方伟定、余智恩、童建国、钟金周、李琪、袁勤勇、吴晓珊、朱建成、汪杭明、陈仁朋徐君民、仲锋、王骢、朱健、李欣、陈正宇、何顺华、冒爱明、朱号东、胡良明张明强、白金德、魏继萍、孙即红、李利凯、郝晓芸李晓明、黄世荣、杨祈敏、李邱林、刘杰、陈晓锋、潘庆彪、陈先勇、鲜银辉石磊、陈博、严俊华、吕奕、张学庆、金昳丽冯德刚、邵建力、董宇、杨承国、侯学东王洪军、孙炜、黄媛媛、鲁建勇吕建、邵化梅、甘立梅、张炜、马金荣、白胜兰、梁晓凤李田春、伍盛、龚胡广、李天宝、余锐杰、陈冠成、唐慧斌、孙海水张石友、汪保明、张险峰、孙海建、杨满芝

一种风电机组功率特性评价方法[发明专利]

专利名称：一种风电机组功率特性评价方法
专利类型：发明专利
发明人：薛扬,王瑞明,马晓晶,付德义,边伟,李松迪,陈晨,孙勇申请号：CN201510870017.7
申请日：20151202
公开号：CN106815456A
公开日：
20170609
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种风电机组功率特性评价方法，通过验证风电机组主控运行数据；修正机舱风速数据；计算得到风电机组功率曲线及功率曲线保证值，得到风电机组功率特性评价结果。

本发明提出的方法经济且高效地针对风电机组功率特性曲线进行评价，充分利用现有的风电机组主控制系统运行数据，实现了对风电场中所有同型号风电机组的功率特性评价；既保证了准确性，同时保证了测试效率，将测试时间控制在1个月之内；进而保证了风电机组的可靠运行及其高效利用率。

申请人：中国电力科学研究院,国家电网公司,中电赛普检验认证(北京)有限公司,中电普瑞张北风电研究检测有限公司
地址：100192 北京市海淀区清河小营东路15号
国籍：CN
代理机构：北京安博达知识产权代理有限公司
代理人：徐国文
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风电机组变桨轴承变形研究与有限元分析

风电机组变桨轴承变形研究与有限元分析郑辉;芮晓明;黄浙【摘要】变桨轴承是风电机组的关键部件,其应力状态和变形对风电机组的安全运行有重大的影响.建立承受联合载荷作用的变桨轴承的计算模型,采用Newton-Raphson方法计算变桨轴承在外载荷作用下的变形情况.并应用ANSYS软件建立变桨轴承有限元模型,模拟轴承在联合载荷作用下的应力场和变形量.有限元分析结果验证了计算模型的准确性,可为变桨轴承结构设计提供理论依据、%Pitch beating is a key component of wind turbine.The stress state and deformation of pitch bearing has major impact on operation safety of wind power system.A calculation model of pitch beating considering combined loads is proposed.The deformation of a typical pitch beating is calculated by using Newton-Raphson method.The stress distribution and deformation of pitch bearing are simulated by implementation of a finite element model in ANSYS.The results show that the theoretical calculation model is correct and has enough accuracy,which provides a simple calculation method in pitch bearing structural design.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2017(050)003【总页数】5页(P143-146,160)【关键词】风电机组;变桨轴承;轴承变形;有限元【作者】郑辉;芮晓明;黄浙【作者单位】华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京 102206;华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京 102206;华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京 102206【正文语种】中文【中图分类】TM614;TH133变桨轴承是风电变桨装置的关键部件，变桨轴承使用性能的好坏、寿命长短均关系到风力发电机组的正常运行、发电效率等[1-3]。

风电机组功率曲线的计算方法及装置[发明专利]

专利名称：风电机组功率曲线的计算方法及装置专利类型：发明专利
发明人：褚景春,袁凌,董健,牟金磊,罗方正,李润祥申请号：CN201910836428.2
申请日：20190905
公开号：CN110486225A
公开日：
20191122
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明是有关于一种风电机组功率曲线的计算方法及装置。

所述方法包括：根据风场采集到的空气密度，对采集到的风速数据进行区分数值区域的折算；根据折算后的风速数据与发电量之间的对应关系，绘制动态功率曲线。

本发明提供的风电机组功率曲线的计算方法及装置可提高风资源评估过程中风电机组发电量计算的准确性。

申请人：国电联合动力技术有限公司
地址：100000 北京市海淀区西四环中路16号院1号楼8层
国籍：CN
代理机构：北京方韬法业专利代理事务所(普通合伙)
代理人：党小林
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基于熵权修正的风电机组可靠性模糊评价方法

基于熵权修正的风电机组可靠性模糊评价方法张穆勇;霍娟;芮晓明【摘要】风电机组的可靠性水平是反映机组性能的重要指标之一,通常采用可利用率来评价机组的可靠性,但这种方法有时不能准确反映机组的可靠性水平,同时,在机组的可靠性评价中存在一些模糊性质.针对上述问题,提出一种基于模糊集理论的多指标风电机组可靠性评价方法.该方法基于模糊综合评价的原理,以机组平均故障间隔时间、平均维修时间、停机次数、功率曲线符合率和可利用率作为评价指标,对机组的可靠性进行评价.在权重设置的过程中,为消除专家的主观影响,根据信息熵原理,通过计算指标数据熵权,与专家权重综合成复合权重,再利用加权平均型算子,计算得到机组可靠性评价结果.根据北方某风电场10台风电机组的2012年度运行数据,运用所提方法,对这些机组的可靠性进行了评价.对比分析表明,该方法能够更准确地评价机组可靠性水平.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2014(047)005【总页数】5页(P136-140)【关键词】风电机组;可靠性;模糊评价;熵权【作者】张穆勇;霍娟;芮晓明【作者单位】华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京102206;华北电力大学科技学院,河北保定071051;华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京102206【正文语种】中文【中图分类】TM6140 引言中国风能资源丰富，近年来，特别是《可再生能源法》颁布以后，在一系列国家激励政策的推动下，风力发电行业迅速发展，风电装机容量快速增加。

截止到2012年年底，全国（不含港、澳、台）共建设有1445个风电场，吊装风电机组52827台，全国累计风电吊装容量70.21GW，居世界第一，其中2012年度新增装机13.72GW[1]。

随着风力发电的迅速发展，风电机组可靠性研究逐渐成为热点[2-7]。

通常评价并网风电机组可靠性水平，通过跟踪机组的运行记录，统计机组故障时间和正常运行时间，以机组的可利用率为指标进行考核评价。

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１１ＲＸＭＪＵＩｉａｏｍｉｎｕｏｎＯｕａｎ２ＺＨＡＮＧＨＵｇ，ｙｇ，（，，Ｎ１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒＰｏｗｅｒａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃｇｙｇｇ，；，ＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔＢｅｉｉｎ１０２２０６，Ｃｈｉｎａ２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｙｊｇｇｙ，，）ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔＢａｏｄｉｎ０７１０５１，ＨｅｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅＣｈｉｎａｙｇ
第９期
芮晓明，等：基于性能可靠性的风电机组功率曲线评定新方法２数据的筛选和修正１．１．２．１数据的筛选
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５］风电机组的功率曲线作为机线的考核比较困难［．
组的一个重要性能指标，不仅能够反映机组的性能是否符合产品设计性能，而且能够通过对比各机组的曲线发现问 ü ｎｔａｓ等
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场功率曲线的测量方法，并利用测量功率曲线对风电场容量系数进行估计．Ｌａｉｒａ等ｐ利用功率曲线
［１２］
对机组的状态和效能进行了评估．Ｍｏｈａｍｍｅｄ等
统计了１９９０—２００１年Ｈｕｒｈａｄａ的风机运行状况，ｇ对现场功率曲线进行测量，并分析了风况对机组输
：ｏｗｅｒｃｕｒｖｅｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｎａｃｃｅｔａｎｃｅｉｎｓｅｃｔｉｏｎｏｆＡｂｓｔｒａｃｔＴｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｏｆｐｐｐｙ，ｏｗｅｒｃｕｒｖｅｓｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｕｓｉｎｏｅｒａｔｉｎｄａｔａｒｅｃｏｒｄｅｄｂｔｈｅｓｕｅｒｖｉｓｏｒｃｏｎｔｒｏｌｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓａｃｔｕａｌｐｇｐｇｙｐｙｂｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔａｎｄｄａｔａａｃｕｉｓｉｔｉｏｎ（ＳＣＡＤＡ）ｓｓｔｅｍ，ａｆｔｅｒｗｈｉｃｈａｏｗｅｒｃｕｒｖｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔａｓｅｄ－ｐｙｑｙｐｅｒｆｏｒｍｏｗｅｒｃｕｒｖｅｓｒｏｍｉｓｅｄｂｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｒｏｏｓｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｔｏｔｈｅｍｅｔｈｏｄｗａｓ－ｐｐｐｇｐｐｙａｏｗｅｒｃｕｒｖｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｆｉｖｅｕｎｉｔｓｉｎｎｃｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｔｈｅｏｒ．Ｔｈｅｎｅｗｌｒｏｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｗａｓａｌｉｅｄｔｏｙｙｙｐｐｐｐｐ，ａｗｉｎｄｆａｒｍｉｎｎｏｒｔｈＣｈｉｎａ．ＲｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｍｏｎａｌｌｔｈｅｆｉｖｅｕｎｉｔｓｔｅｓｔｅｄｕｎｉｔＮｏ．６ｈａｓｔｈｅｈｉｈｅｓｔｇｇ；，ａｎｄｕｎｉｔＮｏ．４ｈａｓｔｈｅｌｏｗｅｓｔｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｔｈｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｉｓｒｏｖｅｄｔｏｂｅａｃｃｕｒａｔｅｓｉｍｌｅａｎｄｒａｃ－ｙｐｐｐ，ｔｉｃａｌｗｈｉｃｈｍａｔｈｅｎｓｅｒｖｅａｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｏｗｅｒｃｕｒｖｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓｉｎａｃｔｕａｌｅｎｉｎｅｅｒ－ｙｐｇｉｎｒｏｅｃｔｓ．ｇｐｊ：；；；ａＫｅｗｏｒｄｓｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｗｅｒｃｕｒｖｅｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｐｐｙｙ
（）华北电力大学能源动力与机械工程学院，华北电力大学科技学院，北京１河北保定０１．０２２０６；２．７１０５１摘要：针对在实际风电机组验收过程中基于功率曲线的考核评估非常困难的问题，利用中央监控系统的机组运行数据，进行了运行功率曲线的测量，并基于性能可靠性理论，根据制造商承诺功率曲线性能，构建了基于性能可靠度的功率曲线评估方法．利用该方法对北方某风电场５台机组的功率曲线进行了评估．结果表明：该５台机组中，６号机组的可靠性最高，４号机组的可靠性最差；方法评估准确、简单实用，为工程中功率曲线的评价提供了参考．关键词：风电机组；功率曲线；性能可靠性；评定
［１５］规定了新型机组理论功率曲线的测试方测试》１６］对实际运行过程中风电机组功率曲法．黎孟岩等［
ｐ１０１０＝ ρ Ｒ０ ·Ｔ１０
４卷第９期第３０１４年９月２
动力工程学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＳｏｃｉｅｔｏｆＰｏｗｅｒＥｎｉｎｅｅｒｉｎｙｇｇ
Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．９Ｓｅ．２０１４ｐ
［８］］［７６－
在测量过程中应确保只有在风电机组正常运行下采集的数据用于分析，且数据没有被破坏，下列情（）风速以况下的数据应从测量数据库中予以剔除：１（）风外的其他外部条件超出风电机组的运行范围；２（）电机组故障引起的停机；测试中或维护运行中的３（）测量仪器故障或降级．人工停机；４２．２数据的修正１．风电机组的功率曲线受空气密度、现场湿度、温度、气压、输出功率和风速的影响．在功率曲线测量过程中，需要将相关的数据进行标准化，折算到指定］，不同情况下的折算条件下的测量值．根据文献［５１关系如下：（）空气密度可以由气温和气压的测量值得出：１
（）文章编号：７００６７４６０７２０１４０９７４２６Ｋ８３文献标志码：８０．６０１ＴＡ学科分类号：４－－－中图分类号：
基于性能可靠性的风电机组功率曲线评定新方法
１２芮晓明１，张穆勇，霍娟
ＡＮｂｅｗＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＲｅｌｉａｂｉｌｉｔａｓｅｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒ－ｙＰｏｗｅｒＣｕｒｖｅＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＷｉｎｄＴｕｒｂｉｎｅｓ
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功率曲线的测量和评估作为一项新的课题，至今还利用模糊逻辑聚类分析模型建
［９］
立了实测动态功率曲线模型．Ｃａｒｒｉｌｌｏ等了比较．Ａｌｂａｄｉ等
［１０］
总结了目
前商业化运行风机功率曲线的４种建模方法并进行利用概率统计的方法建立了现
利用率的考核，可以通过统计质保期内的故障停机
］４１－时间和运行时间，来计算机组的平均可利用率［．
但是由于测量参数多、现场环境的局限性和考核测量及方法的缺乏，在实际工程中对风电机组功率曲
）基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（０１４ＸＳ１６，２０１４ＭＳ１５７２，作者简介：男，天津人，芮晓明（教授，博士生导师，主要从事现代设计方法、新能源技术与设备等方面的教学与科研工作．９５５－）１）：，：男，山东梁山人，张穆勇（通信作者）博士研究生，电话（ｅｌ．ａｉｌｚｈａｎｍｕｏｎ２６．ｃｏｍ．１８６０００３２９７２；Ｅ－ｍＴ＠１ｇｙｇ