艾默生的偏航失准解决方案


什么是风力涡轮机偏航失准?


当风力涡轮机的转子和叶片未直接面向风时,即会出现偏航失准。理想情况下,风力涡轮机应与风向精确垂直。在此位置,风力涡轮机从风流中获得的能量最大。



大多数风力涡轮机都存在一定程度的偏航失准,这会导致发电量较低。8° 的偏航失准会使风力涡轮机的年发电量 (AEP) 降低约 2%。此外,偏航失准还会对涡轮机机械系统造成不必要的压力和磨损,进而缩短其使用寿命。



导致偏航失准的原因是什么?


导致偏航失准的因素有很多。其中一种常见因素是风向标和偏航定位系统的方向校准失准。这通常源于因偏航系统的磨损而引起的机械问题。



另一种常见因素是风向感应失准。当机舱风速计遇到由风力涡轮机叶片旋转引起的湍流时,就会出现这种情况。



最后,控制系统(决定涡轮机何时以及如何偏航)的设置错误也会导致失准。这其中许多因素都是系统老化造成的。


 


如何检测偏航失准?


通常有两种方法可用于检测偏航失准。第一种方法是在风力涡轮机上安装激光雷达 (LiDAR) 系统。这可在风速和风向因叶片旋转而快速变化前提供相应的准确读数。然而,对于大型风电场来说,这种方法成本太过高昂。



另一种方法是在位于目标风力涡轮机附近的塔架上安装一个独立的风速计,然后将其获取的读数与设备传感器的读数进行比较。



这两种方法都非常耗时,并且只能提供参考数据。因此,往往需要利用先进的控制算法来检测偏航失准,这些算法会自动找到正确的偏航位置以实现满功率输出。


如何纠正偏航失准?


现代涡轮机控制系统改利用先进的控制逻辑来减轻失准对涡轮机性能的不利影响。自校准偏航控制算法可检测静态偏航失准,并提供持续校准,确保充分发挥涡轮机的潜能。



艾默生将自校准偏航控制算法纳入其标准风力涡轮机控制系统改造流程。它无需使用额外的传感器。该算法由机器学习构成,安装后通常仅需要两周时间进行自动校准。如果风向标和偏航校准方向之间出现偏差或偏差进一步扩大,它就将进行适应性调整并自动修正。



这可确保风力涡轮机的转子定位正确,同时优化涡轮发电机的功率性能。艾默生改造可以延长涡轮机的使用寿命,通常可使年产量提高 3-5%,从而帮助客户在一年内收回投资成本。请访问我们的风力涡轮机改造页面,了解更多信息。


 

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