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CWPE2018:北京建衡认证中心有限公司鉴衡认证中心解决方案总监陈涛——《海上风电项目认证与关键风险管控》

2018-11-14 来源:东方风力发电网 浏览数:2246

2018年11月14日上午,由中国电器工业协会风力发电电器设备分会、中国电工技术学会风力发电技术专业委员会、东方风力发电网主办,江苏中车电机有限公司承办的第三届中国海上风电大会暨风电电气装备高峰论坛在北京四川五粮液龙爪树宾馆隆重开幕。北京建衡认证中心有限公司鉴衡认证中心解决方案总监陈涛在嘉宾演讲环节发表了题为《海上风电项目认证与关键风险管控》的演讲。

   2018年11月14日上午,由中国电器工业协会风力发电电器设备分会、中国电工技术学会风力发电技术专业委员会、东方风力发电网主办,江苏中车电机有限公司承办的第三届中国海上风电大会暨风电电气装备高峰论坛在北京四川五粮液龙爪树宾馆隆重开幕。


 
  北京建衡认证中心有限公司鉴衡认证中心解决方案总监陈涛在嘉宾演讲环节发表了题为《海上风电项目认证与关键风险管控》的演讲:
 
  我的主题分为三个部分:
 
  一、海上风电与陆上风电的差异;
 
  我想在座的各位应该了解的非常多,在这一部分简单的一带而过。总体上来说不全,但是应该主要的可能是包含在这么几个方面:一是环境条件复杂,考虑特定水文条件;二是海上腐蚀环境恶劣,对我们的设计和密封等等可能考虑不太一样;三是机组单机容量大;四是基础结构型式多样;五是运维难度增大。
 
  我从这几个方面这几个方面做一个简述。
 
  风的环境,风切变刚才一般说是0.1-0.3,我们可以定标准一下陆上为0.2,海上为0.14。二是入流角,二是川流度,三是海上机组,台风的影响。第一部分差异我们归纳为风或者环境对于整个海上风机的影响。
 
  海洋的环境我们可能考虑的需要是波浪、洋流、潮汐、腐蚀、海床冲刷,这些影响对我们设计当中钢制结构、紧固等等需要做一个考量,考量有很多。
 
  关于腐蚀这块刚才在贺总的材料当中也应该出现了这张图,分为四个段位,每一个区域的腐蚀速度和对于腐蚀的要求是比较不同的。
 
  机组,海上风电呈现出叶轮直径比较大,功率更高,防腐性要求,一般来说会有增加的抗台的策略,可靠性,冗余设计这块也是有相应的差异,在设计标准当中都有比较对应的呈现。
 
  基础,这一张刚才很多同仁在展示材料的时候也都提到过,基础目前主要是呈现为这么六种形式:单桩、重力、导管、高桩承台、三脚架、漂浮式,漂浮式目前来说还是一个概念式的发展,后期可能会有一些定项的研究。
 
  电气系统主要是海上一些固有特点它的长度比较大,通讯防水防腐的要求,包括强度制造方面会有一些特定的要求。
 
  运输和安装方面,从这么几个方面简单的概括一下海上风场和陆上风电的一些差异。


 
  二、海上风电项目关键技术及难点;
 
  这一块我想也从几个方面来简单的概述:一是海上的载荷可能是一个强耦合的过程,除了考虑空气、流体,耦合和载荷的分析手段以及包括理论分析、仿真载荷和实践一个对比或者一个验证,目前来说国际上还没有一款软件能够十分全面的实现一个全耦合的时域分析,目前仅仅是单数或者双数或者三数的耦合,并且对耦合的实际对比目前还没有一个标准可以相对能够完善的对它进行一个定义。
 
  第二我们可能目前还缺少统一的对于海上风电的设计方法规范和统一的认证标准。
 
  系统控制技术,由于海上风电机组重心高、重量轻,运动响应更为复杂,功率输出波动大,对控制系统设计要求高,从主动控制和被动控制转变上来看,它的要求会更为严格一些,运维能力就是更显而易见,由于它的特殊环境的要求以及离岸距离比较远。
 
  我们也自己尝试做过一些分析,就是刚才我们对于不同的基础我们自己也尝试着做过一些仿真,这种仿真考虑了无风无浪风浪耦合一些基本情况。我们也是尝试的来对海况的水文资料和风况进行分析,但是后续发现很难量化,按照目前的一些给定的情况进行常年的统计。
 
  另外在控制系统鉴衡也是做了一些尝试,比如说我们的推力削减控制技术可以降低叶片的载荷包括机组。还有抑制转速和位移的波动,还有停机策略。这张表格就是说我们刚才说的对于某一种特定的基础我们做了无风无浪以及风浪耦合的情况取了若干个位置进行了一些数据的采集,在叶根、轮毂、塔顶、塔底,包括张力极限进行了数据采集并且进行了后续的分析。
 
  总体来说海上风电场的建设从前期的勘探、设计准则,包括风电场的设计以及生产制造,包括后期的运营都是存在着若干个技术难题和我们急需去后续解决的一些问题。
 
  三、海上风电场项目第三方联合体认证体系。
 
  在这两者基础上,鉴衡作为第三方认证机构我们就在考虑一个问题,海上风电以及海上风电场将来的第三方联合认证体系,去考虑这样一个思路的探索。目前来说这个思路还没有完全定型或者说推出一款产品,在这里跟各位同仁做一个信息分享。
 
  由于海上风电场项目认证在风资源、水文数据缺失,包括对于地震抗台数据的工况的定义,包括运维预警能力方面存在这样一些难点,我们并不能把海上风电项目的认证简单的从陆上风机的型式认证转移到海上风电项目整体认证的这样一种情况,需要有一些特殊的考量。
 
  从IEC来说,刚才明阳的贺总也说了,海上风电场它确实是存在着整机厂商和设计院有一些工作割裂的这么一种情况,一个项目认证的整体的工作内容我们可以用这样一张图来表示,海上风电项目的认证它其实包含的内容是一个系统化的工作,我想并不可能是哪一家能够把一个整个的海上风电场的项目认证能够全部控制住,这只是列举了海上风电场在风电场项目认证过程中的主要工作,主要项目。包括机组适应性、支撑结构等等全面过程。
 
  这样的话我们以前传统借鉴陆上风机认证的这么一种方式,整机厂商和设计院尤其就是在机组模型和基础模型这两者的耦合上或者是这两者的工作上会出现一定的矛盾,这个矛盾贺总刚才也做了比较精辟的解释,我在这里就不重复了。
 
  如果说我们再把这个话题更进一步延伸的话,我们整机制造厂商以及设计院的工作他的偏重点以及各自的优势,或者说短板可以简单的用这种方式来表述,整机制造厂商有它的优点,同样也有它缺乏精确的优化降载荷数据,缺乏进一步优化动力,又不如整机制造厂商那么明确。
 
  所以在这种情况下我们也是大胆的提出了这么一种方案,就是这种一体化项目认证的构架,我们可以把风、浪、水,机组模型和基础模型结合把整机厂商和设计院的工作做一个打包认证方式,既能够确保它的安全性,又能够保证它的经济性,这就是我们提出来的一个概念。
 
  在这种情况下鉴衡目前跟其他的合作方也是在积极的探讨和推进这种模式的推行,能否可以用这样一种方式,将来为我们的海上风电项目来做这种第三方联合的整体解决方案,来做一个尝试,也是请大家拭目以待。这是我们的一个工程进度,项目认证和执行的一个整体过程的思路。
 
  (发言整理自现场速记,未经本人审核)

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