江苏复天诺德文德能源设备有限公司
风力发电设备技术特点简介
                                                                                     ------具有调桨、调速、双叶片及液压主驱动机构的设备


        随着一种液压静态主驱动结构及依此设计而成的具有信号可反馈并自动修正的FN型系列风力发电设备的发展, 江苏复天诺德文德能源设备有限公司(Futian Nordwind)已研发成一种能够取代传统技术的替代产品,特别是对设备中传统齿轮箱的替代。 我公司风电设备的制造技术直接来源于德国二年内成熟的新技术,产品性能在中国国内领先,其中多项性能处于国际最高技术水平, 我公司的风力发电设备具有以下特点:
        1 、适应区域广泛:
        ①设备适用于沿海任何地方或内地 ;
        ②既可以在强风条件下也可以在弱风条件下投入使用 ;
        ③即使在赤道附近的极差风能条件下,使用该风力发电设备也会收到满意的效果 ;
        ④可以单台独立发电,亦可多台共同发电。
        2 、离网/并网兼容:
        ① 风力发电设备有着广泛的电网适应性,不论是并网还是建在岛屿上的独立电网,其电力参数稳定性高,表现非常出色 ;
        ②使用同步发电机发电,电力输出稳定,摒弃了传统的异步电机的发电方式;
        ③输出电力频率50赫兹或60赫兹任选、恒频;
        ④并网输出电压35KV,高于一般风电设备10KV的状态,(升压变压器直接装入机舱内,降低风电场升压成本);
        ⑤离网输出电压一般选择400V,满足一般工业用电的要求;
        ⑥可以满足电网运行商所有为人熟知的要求。
        3 、风力利用率高:
        ①风能利用系数高,850千瓦的FN44-850HY型和1.6兆瓦的FN66-1600HY型风力发电设备的Cpa值为0.4496—0.45 ;
        ②由于传统 齿轮箱式风力发电机组 参与旋转的零部件较重,转动惯量较大,因此设备的切入风速受到限制,而液压型改变了这一缺点, 切入风速为 3 m / s ;
        ③切出风速为 25 m / s ;
        ④ 在风 力发电设备 轮毂水平高度处,当风速达 13 m / s 时,风力发电设备会处于满发状态 。
        4 、先进的传动结构:
        ①完全取消了传统设备中的 制造瓶颈—— 齿轮箱 ,以德国诺德文德独立技术专属的液压泵替代, 去掉了齿轮箱,减少了机械损失,降低了制造成本和维护成本,提高了安全性、稳定性、可靠性和发电效率,缩短了交货期,提高了性价比 ;
        ② 齿轮箱式风力发电机组每年都会有个别齿轮箱发生爆炸的可能,碎片可以飞到几公里远,德国每年在10余台左右,去掉了齿轮箱,根除了这一隐患,维修成本也大大降低 ;
        ③ 国产风机普遍存在齿轮箱生产的瓶颈制约问题,也就是齿轮箱的交货期一般在11到15个月,而我司专配的液压产品,交货期一般在4个月左右,大大缩短了生产周期 ;
        ④ 以1600KW风力发电机组为例,齿轮箱重13吨,而我公司的液压系统重5吨,13吨90%的重量部分参与旋转, 5吨中只有10%的重量部分参与旋转,可靠性和后期 维护 成本大大降低 ;
        ⑤尽管齿轮箱型和液压型 两种风力发电机组发电量在额定工况下是一样的,但是风机实际上只有10%的时间是在额定工况下工作的,低于额定功率时,齿轮箱式的实际输出功率是成指数下降的,而液压式的在这中状况下输出功率下降很小 ,从而大大提高了风力发电机组的发电效能 ,
        ⑥直驱式风电设备虽然取消了齿轮箱,但是所使用的异步发电机的体积要求很大,因此设备成本、安装难度并没有降低 。
        5 、双叶片结构:
        ① 双叶片驱动方式充分利用了系统的结构优势,可以利用最大的潜力去降低风力载荷 ;
        ②叶片在整个风电设备的成本结构中一般占到 20%--22% ,在保证低的切入风速和高的比功率值的前提下省掉一个叶片,无疑大大降低了设备成本;
        ③理论上比功率的高低取决于切变系数、进气系数和叶尖速度系数,叶片个数事实上只影响进气系数的数值,我们的新型结构可以保证科学地处理好三者的最佳关系,因此我们也成为了目前国内唯一的双叶片大功率风电设备生产厂家;
        ④双叶片结构使得轮毂制造和设备总装相对简化;
        ⑤叶片的强度取决于叶片根部,双叶片结构使得叶片根部的强化成为可能,从而提高叶片的生存风速,国内机型叶片的生存风速一般在46m/s左右,最高的在55m/s,我们可以达到70m/s 。
        6 、广域的控制系统:
        ① 可以完全自主驱动,通过智能控制系统,实现固定或移动的控制点远程监控,自动适应电网的要求,与其它 产品 相比较不 需要预先设置电网 ;
        ②全程自动调桨控制,液压驱动内齿圈方式,平稳、可靠,同时具有叶片刹车自动回位装置;
        ③自动调浆、调速技术使机组具有了飙风下风机自动防护功能、过载保护功能和自动调节输出功率功能 ;
        ④可以通过液压系统的流量控制、系统压力控制等方面来达到调速控制的目的,从而控制输出功率,使发电机工作更加平稳 ;
        ⑤为了跟踪侧角,用液压高扭矩马达取代了传统的电机驱动马达,这种新式马达相互紧密啮合 , 使得依靠桨叶进行偏航实时跟踪成为可能 ,这种 偏航实时跟踪 保证了偏航轴承平稳、低速地进行偏航调控,杜绝了轴承的抖动现象,提高了轴承寿命;
        ⑥采用 A.B.C. 三个档位,保证了不同风力条件下设备始终处于最佳工作状态, 这是其他机型的所不可比拟的 ;
        ⑦如果有可能,风电机一旦产生故障可以自行排除,如电网故障,会导致设备停机,故障被风电设备采样分析、归档、报告给集控室,故障消除后风电设备继续自行运行 ;
        ⑧以上控制的综合叠加,保证了运行商可靠的电力产能以及显著的经济性。
        7 、安全性、可靠性和高寿命:
        ① 我们充分注意了风力发电设备的运行可靠性、安全性及设备寿命,有关设计参数的选取留有充分的余地,有意识地放弃了传统设备中经常易失效的构件,如:完全 替代了齿轮箱、完全 取消了变流器 ;
        ②采取新颖的设计理念,并保证所有这种易损组件的设计寿命都能适合这种技术运行规范,将风力发电设备的主要组件设计成能够定期地对其快速更换的方式,改被动式维修为按计划主动预防式的保养维护;
        ③ 风力发电设备的控制调节充分考虑了超额定功率的限制问题、机组整体可靠性问题和整机设备在非常规状态下的保护问题;
        ④负载持续过大时打开超压阀,液压系统完全独立反应(运转),这样就去掉了风轮反扭矩,实际上避免了风能设备的过度负载;
        ⑤极端条件下的风力设备的刹车,采用的是防抱死式的点刹原理,可靠并且减轻刹车对机组的冲击载荷,提高机组使用寿命。
        8 、低噪声水平与便捷安装:
        ①独特的结构保证了风力发电设备的低噪音表现,使得设备噪音对周边居住区居民的影响微乎其微,对野生鸟类的影响也好于一般风力机型;
        ②设备的安装采用相对便捷的吊装技术,安装 相对简单, 仅仅需要一台主吊车和一台辅助吊车即可;
        ③叶片和轮毂可以在地面直接对装,也不用提升到风叶半径高度以上翻转90度,设备的安装工序简化、便捷,安装时间大大缩短;
        ④ 在该设备机舱内还自带起吊设备,除了桨叶不能自吊外,该起吊设备能将所有的主要组件吊入机舱内或吊出机舱外。
        9 、其它特点:
        ①传统设备 风叶和发电机的转数通过齿轮箱传输,彼此固定相联,直驱式风叶和发电机的转数相同,而液压型风叶和发电机的转数彼此完全独立并可调;
        ②模块化发电机组和模式,机舱内 2—3 台发电机同时发电;
        ③升压变压器植入机舱内,电缆传输成本降低;
        ④独特的防雷电和飚风下自动保护功能;
        ⑤ 整个设备顶部重量相对较小,因而降低其质量重心,在易受地震威胁地区提高了抗震安全性 。
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