“机”与“风”无缝匹配! 三一重能实现后低风速时代的数字智能突围
发布日期：2018/7/19
后低风速时代的2018年，转型之后的三一重能凭借905风机产品平台实现数字智能突围，开始持续为客户带来发电量惊喜，湖南宁乡观音阁、江西龙南雷公山等十多家风电场发电量在各省持续排名第一。同期，三一低风速风场订单实现爆发式增长，短短的几十天时间905风机产品在手订单新增40余万千瓦。在风电行业调整期，三一重能是如何成功突围？这要从后低风速时代和一款风机产品讲起。
什么是后低风速时代？
自2015年开始，中国风电开始经历弃风限电的压力和市场的考验，求变中的低风速时代开始到来。在这个时代，伴随着风电开发企业向中东部和南方市场突围，国内整机制造企业开始以高塔筒、大叶片为发力点实现技术突破，使得中国可开发风资源地区的风速下探至5-6m/s。进入2017年下半年之后，低风速时代开始出现新的变化。国家发改委印发《关于全面深化价格机制改革的意见》提出到“2020年实现风电与燃煤发电上网电价相当”，风电平价上网已成为必然趋势。在强烈的低度电成本压力和普遍对未来发展预期的“不安”中，各风机厂商的市场竞争进入“白热化”，主力机型价格加速下降至3000元/千瓦左右。与价格下降同步，三北三个省份获得解禁，弃风限电改善常态化，风电收益率提升开始驱动新的投资热情。我们将这个时期称为“后低风速时代”。
每个时代都会有它的主流客户和产品需求，会有那个时代的企业，也会有那个时代的技术和产品平台。在后低风速时代，三一重能要做的，是站在未来那一边。面向未来的数字智能风机905产品平台定会改变整个产业格局。
风机技术智能化创新
2017年，三一重能成立欧洲研究院，在整合全球研发资源的道路上迈出了坚实一步。905风机产品平台就是三一重能整合欧洲顶级技术资源设计开发的最新型风力发电机组，适用于年平均风速4.8米/秒及以上的低风速和超低风速区域。平台集成了欧洲设计技术的全新整机结构和主控系统，整合了Winergy增速机、西门子发电机的新传动系统，大幅度提升了整机效率，相比上一代机组发电量提高达10%。智能DLM传动链技术，优化控制策略，进行主动扭矩控制，进一步提升了风机性能。云端可视化传动链寿命监测，可以有效降低维护成本。通过减少传动链应力和疲劳载荷，可以预防损坏，延长齿轮箱及轴承寿命。借力英国GH公司资源联合研发905机型结构设计、载荷计算及校核，形成了全新型的整体结构，整机重量小于80吨，成为业内最轻机型之一。采用新一代塔筒加阻等控制策略，大幅降低载荷，减轻塔筒重量，最大减重达25%。
智能模块化设计，可以让风机根据各种风况实现超强功能的扩展。环境适应性方面，通过可变模块和可选模块设计适应中南部低风速、冰冻、高海拔、常低温环境等多气候条件区域，有效配置子系统模块，即可满足客户定制化需求。齿轮箱能力可以实现从2.2MW-3MW功率扩展性。底架匹配电机通用性扩展可以实现2.5MW与3.0MW发电机的互换连接，风机的适应性和定制化水平获得极大延伸。新技术新产品的开发保证了905低风速机组的内在优异性，也确保了业主在后低风速时代的降本增效成为可能。
控制系统智能化研发
905风机产品平台引进欧洲先进的控制技术和开发手段，融合智能控制、智能传感、预测控制、数字化等多项前沿技术，打造行业领先的控制系统平台。系统配置方面：集成了智能视音频检测、火灾报警、在线振动检测等系统，多方面全方位的实时监控和录波，并通过高速的通信网络进行传输，风机控制安全性和可维护性获得成倍提升；控制策略方面：905风机平台颠覆了传统平台的控制方法，创造性地研发出了智能寻优控制技术，配套独立变桨技术、激光雷达技术和柔塔控制技术等先进的控制策略，大大提升了三一风机的发电量并降低了载荷；软件实现方面：采用基于模型的嵌入式开发手段，需求驱动设计，模型自动生成代码，严格按照IEC61508对软件的安全性要求，达到了航天级、军工级软件的可靠性和安全性标准；同时配套905平台风机控制系统，全面引进开发出新一代SCADA系统、能量管理平台、风功率预测系统，具有数据量大、通讯速度快、报表全面，界面友好等特点，使得精确的故障预警、实时的风场监控、精准的风功率预测成为可能，为打造三一重能未来无人值守或少人值守风电场提供了技术保障和数据支持，极大提升了发电效率并降低了运维成本。
风资源评估数字化应用
低风速地区地形复杂，如果再叠加低风速条件，评估精准的风资源分析将十分困难。低风速机组对风速变化更加敏感，因而在复杂地形和风况下与905产品平台精准匹配的风资源整体技术解决方案将通过精密计算和科学布局大大提高机组的发电量。三一重能“风眼3号智能数据处理系统”将测风塔实测和中尺度数据融合计算，综合考虑全国各地不同区域的地形特点和气象条件，在多个测风通道中快速自动筛选和修正无效数据。在国家规范的基础上延伸出大数据动态评估模型，对测风数据的准确程度进行合理判别，使测风数据分析结果更加精准和可靠。三一重能第三代雷达测风技术具备全天候扫描能力和全天空扫描方向，可实现长达300米的扫描范围。雷达数据可以与测风塔数据进行互检，在各种区域内实现精细化测风，确保能够获得高品质的风资源数据。精准高效的风资源整体技术解决方案可以将平均风速的误差控制在1%以内，精准锁定风电场收益，大大减少勘测时间及人工成本。仅仅针对测风数据1%以内的误差，905产品平台也提前研发了解决预案：根据不同机位风速特点及风场整体发电情况，机组可以在2.0-2.2MW区间灵活调度，最终可以实现风资源的充分利用，确保生命周期内发电量。年平均风速5.5米/秒的平原风场，905机型2.X产品可以实现高达2430小时的发电量。
三一重能905风机产品平台打造的是“智能化”+“数字化”风电整体生态系统。该系统是持续、开放和不断变化的，在应用层面重点强化智能技术、数据分析、产品迭代的能力，最终呈现给客户的则是智能化的未来之产品和精准化的风资源解决方案。三一重能正在加速挺进“后低风速时代”，风机更具成本优势，发电量收益更高，风资源评估更加科学和高效，“机”与“风”最终实现无缝匹配。对后低风速时代的探索既是目标，更是责任，相信这些探索必将成为后来者新的路标。
来源：三一重能
