<noframes id="fxvxh">

<em id="fxvxh"><form id="fxvxh"></form></em>

<sub id="fxvxh"><listing id="fxvxh"><listing id="fxvxh"></listing></listing></sub>

    <address id="fxvxh"><address id="fxvxh"></address></address>
    <sub id="fxvxh"></sub>
    <span id="fxvxh"></span>
          <noframes id="fxvxh">

          歡迎您訪問東方風力發電網
          當前位置: 東方風力發電網>談技術 >其他部件 > CWPM2021:基于風雷保護和雷擊檢測減低運營成本

          CWPM2021:基于風雷保護和雷擊檢測減低運營成本

          2021-07-31 來源:東方風力發電網 瀏覽數:1890

          周銘:各位領導、各位專家大家好。我是來自一家丹麥的公司叫POLYTECH,可能大家很多人都聽說過,我們公司是專注于風電的防雷,葉片的監測,還有前緣保護這一塊兒的。

          周銘_副本
            周銘:各位領導、各位專家大家好。我是來自一家丹麥的公司叫POLYTECH,可能大家很多人都聽說過,我們公司是專注于風電的防雷,葉片的監測,還有前緣保護這一塊兒的。
            
            這是今天我要講的一些內容。首先我們來看一下雷電環境和標準,我們先從現在的情況來看,現在的風機是越建越高了,所以更高的風機意味著什么?更高的風機意味著更多的雷電會打在這個風機上面,然后更大的風機同時也意味著我們在停機的時候損失的發電量會更多。還有就是我們的風電場,現在不光是從陸上轉移到近海,然后轉移到遠海,它路程的遙遠也使得我們維修的成本會越來越高。
            
            根據1998年就是大概二十年前的一個統計,就是雷電的損傷已經成為風機停機時間最多,維修成本最高的一個原因。在2000年左右,在有一些公開發布的文件中,它也支持這樣一個說法。近兩年情況有所變化,雷電損傷和前緣腐蝕成為兩大引起風機停機和維修成本提升的兩大原因。我們公司正好這兩項都比較在行。
            
            然后我們再往下,在以前的防雷理論是這樣的,就是說如果是有一個默認,就相當于大家都覺得當風機被雷擊的時候,它肯定會受到損傷,然后這個損失比如說風電葉片的維修,或者是說我要去更換那個葉片都是由保險公司或者可能由整機廠來買單,這個屬于一不可抗力,所以它在IEC 61400-24 Ed1第一版的時候他就有說你只是提供參考,并非是強制性的。
            
            下面我要講的是我們現在要做的一些事情,我們現在建議是把雷擊作為你設計風機和你進行運行的一個重要的考量,就是說他是我設計當中的一個重要參數。然后我們在進行風電場選址之后我們會在你這個風電場進行微觀選址,所謂微觀選址就是我們在你風電場地址確定之后,我們會對整個風電場的氣象環境做一個調查,看一下當年的雷擊密度,或者是風向和溫度做一些調查,然后把這些氣象數據,加上它的一些地形的數據,加上你風機的位置,風機的大小,風機的信息導入到軟件當中去,然后進行一個模擬的仿真,進行仿真之后,你就能得到你這個風電場哪一個風機每年會遭受的雷擊的量雷擊的電流的大小。
            
            接下來我們會在風電場的每一個風機上安裝雷電監測系統,使用這個雷電監測系統來監測整個風電場的雷擊活動。同時我們會結合這個后續在風電場運營當中的雷擊的數據和我們在設計初期防雷系統的一些設計參數,和在防雷系統的測試表現,來對風電場和風機進行一個智能化、精準化的維護和保養。這個就像什么呢?這個就像是以前我們的車子,比如說輪胎被釘子扎了,我們把雷擊想成釘子,我們被釘子扎了沒有辦法,就是換輪胎。但是現在如果我們安裝的雷電監測系統,我們就知道你是多大的釘子軋了你車的輪胎,是哪一個輪胎,然后進行精準化、智能化的控制。
            
            然后在IEC 61400-24 Ed2,就是新的這個標準上面,強制性認證要求就是我們說的大電流就變成了我們強制性的要求,他在附錄D里面有記錄。同時我們還強調了一些易損件,他也有一些強制性的比如說你壽命上你能夠承受多大的雷電的要求,它在壽命上也會有一些要求。在IEC 61400-24 Ed2標準當中,他還有就是要推薦使用雷電檢測系統來量化你雷擊暴露程度,然后就是推薦大家使用這個雷電監測系統來定制你維護保養的周期。
            
            接下來我們來看一下我們的一個雷電監測的方案。首先我們來看一下,我們如果監測雷電需要監測什么,雷電我們有四個關鍵因素,他是破壞你風機和葉片的主要原因,峰值電流、比能、電量、電流上升時間。這四個參數,峰值電流和比能都是一次性的,這兩個參數代表著你整個雷電所帶的能量有多大。接下來是電量,電量這個參數是累計值,你的電量累計值越高,那么你就會產生磨損,那么你到一定程度就要進行保養和更換。電流上升時間同樣也是一個累計值,他是產生感應電流的一個原因,所以這個參數非常的能考驗你們風機內部的所有電子元期間的絕緣和屏蔽性。
            
            在測量這個參數的時候,注意點就是有哪些監測系統的參數是比較關鍵的,首先是它的觸發水平很關鍵,就是我這個多少電流的雷擊可以觸發我們這個監測系統并且開始把這個數據給記錄下來。我們這個數據系統能夠監測最低的觸發水平是200安培,相對于5000安培的數據來說,他能夠記錄40%更多的雷擊,然后它的數據才會更準確。然后還有一個是它的記錄時間和它的動態范圍,因為一個雷擊不光是一次性的雷擊,他在一個雷擊當中可能會有首次的閃擊或者是多次的沖擊,所以你一個記錄的時間和范圍都非常重要,你要把它的整個波形都要記錄出來。還有一個是高分辨率和高采樣率就是你輸出數據準確不準確。我們這個LKDS相對來說能夠很好的處理這些所有的數據,然后輸出的數據也非常的準確,它經過了很多的振動或者是電子感應的測試,當然還有一些現場偏振,還拿到了DNV GL的一個認證。
            
            這是我們LKDS的一個大概的構造,在這里有一個Smart材料PS,這是我們一款全新的產品,然后它還有三個傳感器放到三個葉片當中去,然后還有一個控制箱,然后它各種的通訊方式都可以自行定制,基本上市面上所有的通訊方式我們都有。當然我們還提供一些其他的支持服務。
            
            我們拿到這個數據之后怎么辦?這里我們就會提到一個預見性維護,也就是我剛才說的智能化、精準化的維護。我們拿到這個數據之后,大家可以從右上角這個圖上可以看到,這是我們真實抓取的一次雷擊數據,你可以看到它有很多次的沖擊,在單個的雷擊上面。能把這樣一個圖形精細的描繪出來,因為大家知道電量和比能都是一個積分值,不是一個恒定值,這些說到哪些數據重要,是你的峰值電能重要,還是比能重要還是什么周期?這四個其實都是非常重要的,都是我們進行維護的時候需要參考的因素。
            
            然后當我們已經有了這樣一個LKDS之后,我們能做什么?當他們超過了你的防雷系統的設計或者是測試值的時候,我們可以進行及時的停止風機,或者說你受到的庫侖數已經超過了你的防雷值設計,這個時候你就可以及時的停止風機進行保養。反過來說,你也可以對某一些不需要沒有經過雷擊的風機,那么你就可以不需要對它進行維護保養,或者說是降低它的維護保養的頻率。這就是我們所說的一個預見性維護的作用。
            
            這個是剛才大家看到的波形圖,然后我們也可以輸出一個單個事件的雷擊報告,你可以在單個事件的雷擊報告里面可以看到這個雷擊波形,這個雷擊波形是精細化的,你可以看到剛才有一個密密麻麻的多個波形疊加的圖,你也可以把它放大到每一個節點,甚至是一毫秒以內的圖,大家都可以從這個報告上得出,當然這四個參數也都是可以直接得到。
            
            然后LKDS這個東西還可以出累計的報告,就是從你安裝完這個雷電監測系統之后,我整個的風機遭受了多少次雷擊,受到的最大電流和電量是多少都可以測量出來。我們現在LKDS在設計范圍內已經是批量了,有多個項目現在正在進行運行。
            
            我這邊舉一個例子,在歐洲有一個300兆瓦的風電場,在16個月的統計周期下面,我們發現了79次的雷擊,其中18%是負極雷,13%是正極雷,還有19%是雙極雷,這也是非常罕見的。而且其中還有很多是上行雷,還有一個重要的數據是這個風電場有73%的風機被雷擊,有27%的的風機完成沒有被雷擊到。也就是說如果你進行保養,我們這18個月內你是不需要對這個27%的風機進行保養的。然后在最多的被雷擊的風機的次數是7次、6次、5次、5次、4次,把他們加起來的話,就是說這五個風機承受了總的三分之一的雷擊量,也就是說我們可以專注的對這個風機進行一些雷擊的加強設計,或者說我對他們進行一個加強的保養和維護。
            
            接下來我會講一個這個是一個全新的產品,我們叫Smart LPS,智能防雷,這個智能防雷系統主要是用于復雜型葉片,像是碳纖維或者是除冰的葉片,當這種復雜型葉片會有多個防雷系統的結構。大家可以看到,這個圖上的綠點或者是紅點都是我們Smart LPS的感應電,他是離散的感應點,然后這些感應點可以和你的防雷系統合在一起,也可以分開來安裝,都是可以的。這些感應點是單個的元器件,能夠獨立的發送信號,它的信號源輸出的范圍最大能達到2公里。然后即使有障礙物的情況下,我們測試下來它在150米的范圍內,現在理論上以后使用更長葉片的情況下都是能夠正常傳輸的。他有獨立的電池,不需要再供電,它的電池是能夠使用25年,可以保證你整個生命周期都能夠使用這樣的一個Smart LPS的感應器。
            
            這個感應器有什么用呢?大家可以看到圖上有一個雷擊點,當雷擊點發生在葉片第五對連接點的位置之后,他在后面所有紅色的點都會發紅,也就證明了我在這兩個感應點當中能夠感應到它的雷擊的位置,從而把這些數據傳遞給LKDS。傳遞給LKDS之后,LKDS會處理一下這個數據,上傳到客戶喜歡的那個傳送方式,比如說上傳到云端,通過兩者的協同,我們就知道你在哪一個位置上發生了雷擊,從而可以幫助你們更精準的來對雷擊防雷系統進行維護。同樣的,這個Smart LPS可以和其他的傳感器互動,比如說葉片的狀態監測或者是葉片的載荷監測整合到一起,作為一個整體的系統。
            
            下面這個是這兩者的結合性,就是說LKDS能夠負責這個雷擊的量級能量是多大,然后也就是說這個雷擊發生了什么。然后這個Smart LPS能夠測量出這個雷擊點準確的發生在哪里。這兩者結合起來,再加上我們在設計初期像是我們在做碳纖維或者是做除冰葉片防雷系統設計的時候可以作為一個出行,再加上我們認證的時候做的一些測試的數據,把這些結合起來,我們就能夠對整個葉片的防雷系統的狀態進行一個完整的監測。同時,我們也可以通過這幾項得到任何雷擊事件的后果,不會茫然的只是知道葉片被雷擊的,葉片需要更換等等。這也使得我們這個Smart LPS推出之后,現在第一個項目已經運行了有半年了,使用方非常的滿意,這也是他希望向各個業主推薦Smart LPS的原因,我們之后還有更多的項目在運行當中。
            
            這一張圖是我們記錄下來的兩個比較特殊的雷。首先我們這里有一個理論上的正極上行雷,就是左下圖,這正極上行雷在實際當中是非常罕見的,因為通常上行雷都是負極的。我左手邊這一張圖是雙極的上行雷,他是一個負極雷和正極雷兩個雷的疊加。同時我們在積累運營和檢測當中也記錄下來了它的雷電的情況。
            
            然后最后我們再提一下在最差的情況下,如果我們任何的預見性都沒有辦法使用的情況下,如果你的葉片、葉尖被雷達打壞了,那么我們有一款之前比較著名的一個產品,我們之前叫Polytech,就是這個葉尖植入體,他能夠幫助你改善葉尖部分的穩定性的。你們可以在考慮修復風電葉片、葉片的同時把這個植入體放在里面,當然也可以做其他的后期改造。它的優點有這幾個,首先它是一個定制化的設計,定制化的設計它能夠符合任何一個葉片的形狀。同時它能夠單獨通過高大電壓的測試。它的葉尖的效果非常好,因為如果你在葉尖的位置把這個防雷系統改善的比較好的話,那會給大家帶來更多的幫助。然后它都是經過測試過,具有一定的壽命值,他經過大電流沖擊之后,他是完全沒有任何問題的,然后他是一個標準的具有一個DNV/GL認證,所以大家在進行防雷改造的時候可以考慮使用這樣的一個防雷系統的方案。
            
            謝謝大家,如果大家有防雷的各種問題歡迎大家會后跟我探討。謝謝。
          (內容來自現場速記,未經本人審核,如有不妥,請聯系修改!)
          閱讀上文 >> CWPM2021:對風電葉片前緣侵蝕和分層評價的推薦方法介紹
          閱讀下文 >> CWPM2021:風電場對于風輪葉片提質增效的技術需求與研究

          版權與免責聲明:
          凡注明稿件來源的內容均為轉載稿或由企業用戶注冊發布,本網轉載出于傳遞更多信息的目的,如轉載稿涉及版權問題,請作者聯系我們,同時對于用戶評論等信息,本網并不意味著贊同其觀點或證實其內容的真實性;


          本文地址:http://www.widthauto.com/tech/show.php?itemid=31972

          轉載本站原創文章請注明來源:東方風力發電網

          按分類瀏覽

          點擊排行

          圖文推薦

          推薦談技術