偏航系统对风电机组发电量的影响

偏航系统对风电机组发电量的影响

查永斌

中电投新疆能源化工集团哈密有限公司新疆哈密839000

摘要：偏航控制系统是风机控制系统中的重要组成部分。它通过机舱顶部的风向标发出的位置信号进行主动偏航对风，保证风机叶轮时刻处于迎风位置。为此在风力机组中，偏航系统的精准对风，对风电机组发电量影响很大。我们在对偏航系统调试的精准性上，进行了积极探索和实践，也取得了明显的经济效益。

关键词：偏航系统；风电机组；发电量；影响

1偏航系统对风机发电能力的影响

偏航系统是风机控制系统中重要组成部分，它实现了风机的自动对风，使风机在随机风向下始终保持迎风状态。由于偏航系统对风机的准确正常对风起着重要作用，因此风机的偏航系统的正常与否影响着风机是否能够达到最佳发电状态。

偏航系统影响风机达到最优发电能力的因素有以下两点：

1.1偏航压力的正常与否

偏航系统的压力有两种，一种是偏航制动压力，另一种是偏航余压，这两种压力是否在标准范围内，都能使风机受到影响，偏航余压不在标准范围内，会延长风机的正常对风时间；偏航制动压力不在标准范围内，影响风机的正常制动，压力过大会引起风机的震动，压力不足使风机对风不准确，延长风机的正常对风时间。

1.2偏航测风系统是否准确

偏航测风系统由两部分组成：一是风向标，二是风速仪。风机能够正常对风是通过风向标完成的，它能够使风机准确的处于迎风状态，风向标在调整过程中存在一定的偏差，但不会太大，若出现较大偏差则使风机不能准确处于迎风状态。而风速仪能够准确的测量风速，使风机的功率和测量的风速不匹配，这样影响风机的功率曲线，导致风机的数据不正常。

2偏航系统的原理

3采取的措施

为了能够将风机的发电能力发挥到最大，可以采取以下措施进行调整：

①调整风机的偏航压力（偏航制动压力和偏航余压）使压力满足要求的正常标准（制动压力140bar～160bar，余压16bar～24bar），从而使风机能够准确对风。

②调整测风系统，通过调整风向标的角度，使风向标在180°时正对机头，以及检测风向标和风速仪对应的电阻值，检测为规定值，从而确认对风的准确性。

4措施落实前后的效果对比

现场实践证明，以上的措施可以有效提高风机的发电能力。通过对偏航系统压力和测风系统的调整可以使风机快速准确的完成对风。我们可以通过对比调整前后的风功率曲线，查看风机在调整前后的变化情况，现将两台风机调整前后的曲线绘制如下：

（1）图3、4为风机更换风向标前后的功率曲线变化；

该风机由于在调试风向标时未能满足180°对机头，存在较大的偏差，且偏航余压未在规定之内（16bar～24bar），通过重新调整后，使风机能够准确快速对风，使风机的风速与保证的功率相匹配。

从以上两个实例看出，通过对风机偏航系统的调整，可以使风机在相同风速下的发电能力得到有效提升，同时也说明上面采取的措施具有可行性。为此对公司所属风电场的风机的偏航系统进行排查调整，使风电场风机的发电能力得到了提升，从而保证了风机的发电量。

5效益

通过对风机的偏航系统的调整，提高了风电场风机的发电能力，从而提高了风电场的发电量，风机发电能力的提高可以通过比较风机调整前后的功率曲线，从曲线上可以看出，调整后风机的功率曲线明显前移，从数值上比较，发现在相同风速下，经过调整的风机发电量最多的可以提高将近100kWh，最少的可以也可以提高几十kWh，在风机切入风速和额定风速这一风俗下，风机的功率变化不是很大，但是均可以保证风机的发电量。以下为几个电场调整后所带来的发电效益：

由上表可以看出，在风机调整以后发电量的影响较明显，带来的经济效益也是非常客观的。

6总结

偏航系统在风机控制系统中起着重要作用，它保证了我们的风机时刻处于迎风状态，保证了风机的发电量，因此，偏航系统中出现的问题都应该重视，不能因不影响运行而搁置。在风机系统中不仅仅只有偏航系统对风机的发电量影响，还有其他的因素影响风机的发电量，这需要我们在运行中仔细观察和认真分析，通过对影响发电量因素的调整是风机的发电能力的重要手段，是保证风电场发电任务的完成的基本措施。

参考文献

[1]汪萍萍.风力发电机组偏航控制系统的设计与研究[D].新疆农业大学,2012.