风力发电设备分析研究开发技术(序).doc

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1、风机在线监测系统研发工程计划书10/10目录1.序2.风力发电的现状3.风力发电的问题4.开发工程5.研发现状6.研发内容7.成果8.研发体系9.研发工程10.研发预算11.未来构想12.事业规划10/101.序全球的环境问题日益严重,为此新能源的利用日渐增长。其中,风电是利用风力能源转化为电能的一种发电方式,目前为止主要在欧洲得到了一定的应用。随着全球能源结构的不断向新能源领域倾斜,风力发电的规模在全球范围内得到了迅速的发展。据最新的调查结果1全世界风里发电市场到2018年将会达到14兆日元、到2020年将会达到24兆日元。风机的装机容量虽然还以欧洲为主,但是亚太地区也会有飞速的

2、增长。特别是像一些风力资源丰富,国土面积比较大的国家,还有很大的开发余地。虽然在CO2排放和环境污染方面风力发电有着巨大的优势,但是由于风力状况,落雷,暴风雨等自然条件的影响,风力发电一般都设置与较为偏僻和第西鞥较为复杂的地区。由于日常的检修维护十分复杂,故障频发,造成了运营率不高的现状。在风机设备中大量的使用了轴承和齿轮等零部件设备,如果能及时监测类似旋转设备的异常状况,并能及时加以修理,将会大大降低故障率并能降低检修成本。另外,通过监视风机设置场所的风力状况,可以根据风向及时调整风车的方向和叶片的角度,提高运行效率。本计划书就是基于以上的观点,从设备利用率的提升和检修维护成本的

3、降低出发,做了一份翔实的‘风力发电设备优化系统企划书’。2.风力发电的现状<1)设备容量与运行率风力发电被认为是对环境不会造成污染,并且取之不尽的新能源发电之一,在近年的普及率得到很大的提高。按照国家设备装机容量来看,欧美占据了大量的份额,但是近几年新兴国家取得了很大的增长。尤其是中国已经超过日本,风机装机容量成为世界第8位,装机容量达到1,219MW。根据预测,到2020年将会达到100,000MW,在世界中的份额也会超过15%。<図-1、2)。但是风力发电设备装机容量的提升,并没有带动运营率的提升。像図―3中表示,发电设备的盈盈率作为维持在20%左右。主要原因是风力变化和风机设

4、备故障引起所致。に図-1 风力发电、太阳能发电的世界市场潜力预测图予測利用率2)10/10図-2 风力发电、太陽光発電の中国市場予測2)风机设备利用率在20%左右図-3 风力发电设备的设备利用率3)<2)故障及事故事例关于风机故障及事故的报告比较少,德国的新能源产业技术综合开发机构

5、08年2009年风机数量7698989261025故障次数16411297125故障频率(%>21.312.510.513.9运行中的风机总数9241050105012681)故障原因故障的主要原因如表-2所示。原因中的比例中自然现象和不明原因分别占据了1/3<34.5%、34.7%)。自然现象虽然属于不可抗力,但不明原因的分析还是不够,今后的调查如果是通过状态监测进行分析的话,可以进一步解读故障原因和降低事故频率。另外风车内故障占据1/4<26.5%),人为原因<主要是检修维护不到位)占据了3.4%。由此可以断言通过进行运行状态的在线监测,可以降低故障的发生概率。故障原因的统计结

6、果如表-3所示。自然现象虽然是不可抗拒的原因,但是由于长期遭受暴风,对流,和冰冻的侵袭,造成设备老化,并由此产生故障的可能性也是很大的。为此,通过对运行中机器设备的监测,对机器设备的老化进程进行准确的把握,并及时对相关零部件进行维修和改进,可以延长设备寿命,降低故障发生的概率。表-2故障原因<2006~2009)故障原因发生次数所占比例<%)自然现象17234.5风车内故障13226.5人为原因173.4系统故障40.8不明原因17334.7总计498100.0表-3 故障原因的具体分析<2006~2009)故障原因原因细节发生次数所占比例<%)自然现象暴风265.2落雷12324

7、.7乱流102.0冰冻40.8其他91.8风车故障设计不良6513.1制造不良5410.8施工不良132.6人为原因检修不到位173.4系统故障系统故障40.8不明原因17334.710/10不明原因<含调查中原因)合计498100.01)故障发生部位故障部位的统计结果如表-4所示。其中控制装置15.7%)、风向及风速测定仪器<11.3%)、叶片<10.6%)、电气设备<10.0%)、叶片螺距控制系统<9.8%)的发生概率比较高。其产生的原因主要是由于自然原因所致。另

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