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金风科技两项课题荣获北京市科学技术进步一等奖
2020-04-08
来源: 金风科技

近日,2019年度北京市科学技术奖正式揭晓。新疆金风科技股份有限公司(下称“金风科技”)申报的《轻量化超大叶轮风电机组与柔性高塔一体化关键技术开发及产业化》和《电网友好型风电高效安全主动支撑关键技术及规模化应用》荣获北京市科学技术奖科技进步一等奖。

北京市科学技术奖分设自然科学奖、技术发明奖和科学技术进步奖3类项目奖,分别奖励做出重大科学发现、重大技术发明、完成和应用推广创新性科技成果,在推动科技进步和经济社会发展方面具有突出贡献的个人和组织。

金风科技两项课题荣获北京市科学技术进步一等奖_新闻聚焦_金风科技此次金风科技荣获科学技术奖,乃是依托金风科技多年风电产业实践中的技术创新能力和管理经验,项目成果主要技术指标处于国内领先水平,是对金风科技多年来在风电领域孜孜不倦技术创新的肯定,具有显著的经济、社会效益和推广价值。

轻量化、柔性高塔一体化推动平价上网

平价时代下,大叶轮、高塔架是降低风电机组度电成本的必须配置。其关键技术一直受到叶轮动态载荷精确控制、柔性高塔谐振点穿越以及整机疲劳寿命在线预测等难题的制约。

在这一背景下,金风科技与运达风电、沈阳工业大学等单位申报的《轻量化超大叶轮风电机组与柔性高塔一体化》项目获奖,意味着在上述关键技术方面取得重大突破,在改变传统设计理念的同时,降低风电上网电价,助力早日实现风电平价上网。

首先,项目首创大型风电机组风轮动态载荷精确控制的理论与方法。

其次,项目首创柔性高塔架动态阻尼加载与谐振点穿越控制技术,可解决柔性高塔架弱阻尼运动失稳、谐振等国际性技术难题,让陆上风电机组突破140米以上风轮直径限制,塔架与基础重量比刚性塔架设计减少超过30%。

最后,项目首创有效风速获取方法与疲劳载荷在线估算及精确控制技术,在解决大惯量风轮最优转速跟踪等技术难题的同时,建立风电机组在线疲劳载荷模型,自动计算结构疲劳累积情况,智能调节风电机组载荷控制策略,从而确保风电机组全生命周期内高效安全运行。

基于上述技术,为更好地保障机组全生命周期的可靠运行并进一步降低LCoE,金风科技自主研发了“能巢”V2.x风电场控制系统,并基于该系统提供的矫正寻优、场级健康诊断和寿命调度等多个功能包实现“大叶轮高柔塔”风电项目更优地经济性。数据显示,基于“能巢”V2.x系统优化后的风电场年发电量平均提升2%~4%,单机运维综合服务平均时间减少100小时,单机平均停机时间减少80小时。

金风科技两项课题荣获北京市科学技术进步一等奖_新闻聚焦_金风科技“能巢”V2.x风电场控制系统示意

事实上,轻量化、柔性高塔一体化已在金风科技全系列风机产品上得到应用,这其中GW140-3.4MW机组被国际权威行业媒体Windpower Monthly评为2018年度全球最佳陆上机型。

电网友好技术助力风电可持续发展

平价上网时代下,风电友好接入电网,是实现风电可持续发展的必然选择。随着风电并网容量不断增长,系统的安全稳定运行风险将进一步凸显,因此提升高比例风电系统安全稳定运行水平和风电消纳能力就显得尤为重要。

在这一背景下,金风科技与中国电科院、合肥工业大学等单位联合申报的《电网友好型风电高效安全主动支撑关键技术及规模化应用》项目,突破了高比例风电自适应虚拟惯量、调频/调压及协调优化、谐波谐振主动抑制、载荷优化与全工况仿真试验5大关键技术。这其中,金风科技提出了基于多源协同的风电一次调频方法,将风电场的一次调频响应时间缩短至5s以内。

金风科技两项课题荣获北京市科学技术进步一等奖_新闻聚焦_金风科技2018年5月,金风科技响尾蛇(Rattlesnake)项目顺利通过美国得克萨斯州电力可靠性委员会对于风力发电机组的一次调频功能验收。该项目是金风科技一次调频技术在国际上的首个应用案例,也是中国的风电企业一次调频技术在海外市场的首次应用

基于一次调频技术的深厚积累,金风科技自主研发了金风风电场控制系统,包含众多控制技术模块,由统一的硬件平台及全套独立的软件系统组成,满足了当前国内、国际风电并网主流技术要求,包括自动电压控制(AVC)、一次调频、防孤岛能力等功能,适用于新能源场站的并网控制。目前金风科技的一次调频技术目前已应用于国内80多个风电场项目,同时在美国、智利、澳洲等地也有成功应用案例。

二十余年的积累与付出,金风科技一直稳步走在风电行业前沿,推动全行业共同发展。从最初的探路者,到如今首屈一指的国际化的清洁能源和节能环保整体解决方案提供商,金风科技始终致力于构建可持续、可靠、可负担的未来能源世界。风电平价时代正在到来,金风科技凭借自身优势、过硬实力和前瞻眼光,通过技术创新,引领全行业共同开启高质量的风电未来。