超高海拔风电机组技术解决方案.pdf

1、中车株洲电力机车研究所有限公司 产品篇-产品平台介绍技术篇-高海拔技术介绍 标准与应用篇-国家标准制定目 录 CONTENT22.5 WT4000+平台1.3 WT5000平台2.5 WT4000+平台高海拔解决方案2.0 技术索引3机舱散热增强叶片优化控制系统优化提升绝缘等级防雷性能优化抗辐射老化电气选型优化技术优势关键技术应用场景l T02-01高海拔风机技术成熟度l 适应复杂的高海拔环境（目前投运风场-最高安装海拔5200m）；l 发电量保障、低成本。l 我国西北高海拔地区（青海、甘肃西北部）；l 我国西南高海拔地区（西藏、云贵、四川西部）。l 风电机组低空气密度性能提升技术；l 风电机

2、组高效率冷却技术；l 风电机组强雷电防护技术；l 风电机组高压绝缘技术。l 批量应用；l 云南XX风场最高单台风机平均利用5300小时数。T02 环境适应性平台4l T02-2 超高海拔气候环境5T02 环境适应性平台项目超高海拔项目参数平均海拔m5000年均气压/bar0.6年均空密kg/m30.7年霜期200天年均气温-0.93季节性冻土深度m0.81.2最大年平风速m/s8.22湍流强度0.086（M=1）参考风速/m/s41.8风切变指数0.11入流角/5.1l T02-2 超高海拔气候环境6序号特点影响1空气密度低降低风电机组发电性能；降低风电机组的散热。2大气压力低降低电气设备绝缘

3、性能；降低电气开关分断能力；降低泵单元的性能。3辐射强度高加速非金属材料老化。4宇宙射线强半导体器件和控制芯片易失效。5季节性动土风电机组基础易开裂和沉降。6雷暴频次高导致风电机组部件雷击损坏或通讯干扰7昼夜温差大电气柜易凝露；高低温循环影响部件寿命T02 环境适应性平台1.”有风无力”-提升发电量2.“极端气候”-提升可靠性解决超高海拔两大关键问题l T02-3 空气密度低-发电性能影响7T02 环境适应性平台n超高海拔空气密度低，会导致叶片气动性能在额定功率点附近时下降较快。l T02-3 叶片开发8T02 环境适应性平台n针对超高海拔的使用场景，可开发高升力翼型，提升风机发电性能。l T

4、02-3 叶片开发9T02 环境适应性平台n超高海拔空气密度低，叶片设计采用更大的弦长可增加风能捕获，提升风机发电性能。l T02-3 叶片开发10T02 环境适应性平台n采用气动附件如VG增强叶片的发电性能，有利于提升失速裕度l T02-3 超高海拔定制控制策略11T02 环境适应性平台n通过调整风电机组控制策略的方式（转矩、桨距、偏航），提升风电机组发电性能。34567891011120.30.350.40.45NominalWindSpeedAtHubPosition m/sPowerCoefficient-PowerCoefficientl T02-3 功率调节技术12T02 环境适应

5、性平台n采用柔性功率调节技术，可提升发电量。l T02-3 自适应偏航技术13T02 环境适应性平台n采用自适应偏航技术，可提升发电量。l T02-4 冷却设计5.2 高原气候环境影响14通过增大油-风换热器的有效散热面积、风扇电机功率等方式提高齿轮箱油冷却能力；-0.18-0.16-0.14-0.12-0.1-0.08-0.06-0.04-0.0200.550.650.750.850.95散热面积裕度空气密度kg/m3某齿轮箱，xx进风温度条件，不同空气密度散热面积裕度n超高海拔空气密度低，需提升部件冷却能力。l T02-4 冷却设计5.2 高原气候环境影响151）电机及变流器采用增大风冷散

6、热裕度方式、控制柜通过提高柜体散热器功率和进风量等保证散热。2）电缆设计选型应选用耐候型，在电流容量的计算时保留足够的温度裕度n超高海拔空气密度低，需提升部件冷却能力。l T02-4 空气压力低16T02 环境适应性平台n超高海拔空气压力低，会降低电气设备绝缘性能、电气开关分断能力等。l T02-4 变桨控制系统17T02 环境适应性平台n超高海拔气候条件，需对变桨电机、驱动器、电源模组、低压器件等优化升级。l T02-4 发电机18T02 环境适应性平台n超高海拔气候条件，需对风扇功率、集电环&碳刷、绕组、温升设