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电气风电:再造海上半直驱利器 持续兑现“高可靠、可信赖”承诺

電力風力:海上半直流を再構築する 信頼性の高い「高信頼性」を持続的に実現する

中國財富通 ·  04/10 06:00

2022年11月16日、電気風力(688660.SH)のヘシンプラットフォーム半直接駆動機 EW8.5-230 が一斉に送電された。現在までに、このプラットフォームで100機以上のユニットが1年以上の運転を行い、運転は安定しており、シャンノン博中Bおよび国華博中B2場所に不断に緑電力を送電している。

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このユニットの優れた性能を基に、電気風力はもう1つの半直接駆動装置を再生する――ヘシンプラットフォームEW13.0-252ユニット。ヘシンプラットフォームEW13.0-252ユニットは、電気風力自主研究開発、自主知的財産権を持つ新世代の大容量、大風車半直接駆動ユニットである。

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報道によると、ヘシンプラットフォームEW13.0-252試作機は、広東省汕頭市風力試験基地にあり、2023年12月9日に送電され、安定した運転を行っており、現在までの平均使用率は99%以上と非常に高い。

10年以上にわたる海上風力発電のスペシャリストの経験を取り込み、すべて採用された優れた設計、機能を存分に活かし、優れた風力発電機を生み出した。

プロの方々によれば、優れた風力発電機の設計は風力発電機の必須条件であり、ユニットの信頼性を原点から確保することができる。設計段階でのシミュレーションモデルは、製品の実際の運転データに近づくほど、設計結果が正確であることを示す。

ヘシンプラットフォームEW13.0-252ユニットは、設計段階で十分かつ高レベルのシミュレーションと確認が行われた。国際基準EN、ISO、IEC、GL、GBなどの基準を深く理解し、電気風力自社の中国最大の海上風力実績を基に、標準以上の極端な条件や障害工程、実際の風場で発生した一切の条件を専門に設計シミュレーション確認し、対象とする制御戦略を企画した。プロトタイプの運転データは、設計段階のシミュレーションデータと非常に一致している。

全体の環境において、従来の冷却計算に加えて、三次元モデルに基づいた全体の流体力学的シミュレーションと温度分布のシミュレーションを行い、実際の運転データに基づいて、シミュレーションモデルと係数を修正し、風速計算と温度計算の高い信頼性を保証した。

ユニットの大型化の特性に対して、デザイン段階で全体的なモード分析と力学分析確認が追加され、荒削り計算以外にも、すべての周波数とモード、減衰分析、フラッター分析、および大攻角振動分析などが行われ、120メートル以上のブレードの高効率空気特性、構造強度、および動力学的な安定性を最大限に保証した。ユニットのドライブチェーン、全体の構造部品には、有限要素強度分析が完了しているだけでなく、全体の力学分析が行われており、特殊な工況下での大型構造部品の異常振動を回避している。

これらのシミュレーション結果は、EW13.0-252の評価後に検証され、ユニットの振動の評価結果を例にとると、試作機の測定された高周波データの結果はシミュレーション計算の結果と非常に一致している。

材料、重要部品、工場、および風場に至るまで、粒度試験を行い、品質保証の重要な環を実現した。

試作機の運転確認を経た優れた風力発電機の設計は、まだ不十分である。電気風力は、材料、重要部品、製造プロセス、および風場など、包括的かつ粒度の細かいテストを行い、品質保証の環を実現している。

材料、重要部品端では、製品保証計画、制造工程計画を通じて、各部品のキーコントロールポイントと、プロセスコントロール措置を事前に識別し、検査メカニズムを策定し、製品設計、原材料・生産・テスト・輸送・サービスなどの多角度から潜在的なリスクを事前に識別し、リスクに対処するための対応策を策定し、部品の信頼性に最大限の配慮を行っている。

ブレードの場合、国際規格IEC61400-23を参照し、全寸法テストを実施し、ブレードの周波数、モード、減衰などの物理的固有特性、振動による荷重の累積を前静荷、疲労および後静荷テストでそれぞれ確認し、ブレードが限界荷重に耐える能力とや生涯全般にわたる信頼性を確認している。

齒輪箱は、半直接駆動機の伝動チェーン核心部品であり、複雑な変動荷重や悪質な作業環境に晒されているため、信頼性設計は特に重要である。電気風力は、全体的な信頼性設計プロセスにおいて、障害モード及び影響分析(FMEA)を充分に展開し、齒輪箱設計の潜在的な問題を早期に発見し解決することで全体的な信頼性向上を図っている。 FMEA分析の他、電気風力は、効率試験、ストレスLDM試験、シール試験などの多数の検証試験を実施し、齒輪箱の設計および信頼性を確実にしている。

発電機は、風力発電機のもう1つの核心部品であり、その性能および環境適応性は、全体的な信頼性に重要な影響を与える。電気風力は、発電機の絶縁システム、冷却システム、および電磁パフォーマンスに対し、サプライヤーと協力し、全面的なシステム最適化設計を行い、全方位厳格なテストを実施し、不良作業環境下での異なる負荷、許容エラーなどの動作状態をシミュレーションし、内部温度分布を監視し、放熱性能を評価し、ユニットの過熱リスクを回避し、また、絶縁システムの耐久性試験、耐圧試験など、耐候性試験を実施し、海上の高塩霧環境下での絶縁長期にわたる安定性を確保し、電気的リスクを回避している。

一体化集成駆動チェーン技術の成熟した適用を確保するには、ブレード、齒輪箱、および発電機部品の検査と一致性の高い最適化設計に加えて、電気風力は、複数の次元で伝送システム全体のテストを行い、ダイナミック応答テスト、振動・騒音テストなどを実施し、すべての複雑な環境下での安定的で信頼性の高い運転を確保しています。

電気風力は、ドライブチェーン、ナセル、ハブの3つのアセンブリに対して、数百のアセンブリプロセスを完全に記録します。 アセンブリ全体が完成した後、工場は、各マシンの出荷前に30以上の部品およびシステムに対して500以上のテストを実施し、工場でのアセンブリの正確な完成、各部品の適切な動作ロジック、および風力発電現場での調整ステップの最大削減を確認し、吊り上げられた海上風力発電機は、ワンタッチ起動可能であることを保証します。

先進的なデジタルスマートウインドファームソリューションは、ウインドファームに完備されたスマートなメインコントロールシステム、フィールドコントロールシステム、SCADAシステム、スマート端末があり、クラウド上のスマート診断プラットフォーム、遠隔聴取システム、障害予測及び健康管理システムが組み合わされ、風力発電機の安定した運転をさらに確保します。

細かな監視運転状態を、閉ループで実証

各システムの運転状態を細かく監視するために、革新的なさまざまな新技術を使用し、EW13.0-252のサンプル機には、数百のスマートセンサーが設置されています。

ここでは、ユニットの温湿度、風速風向、回転数などの標準的な機能ステータス測定ポイントに加えて、風車サブシステム運転状態向けの標準的な測定ポイントが拡張され、超長ブレードのブレード運転検証を実現するために、ブレード本体、ブレード根本部に多数の可変圧力センサーデバイスが埋め込まれ、さらに、各ブレードに微小カメラが設置され、回転中のブレードの輝度映像と形状変化音声がリアルタイムに監視され、ブレードの運転とシミュレーション結果の高い一致が確認されました。

上記のポイント信号は、風車の各重要部品の各パラメータの変化状況をリアルタイムに監視するだけでなく、形成された大量のデータは、クリーンアップおよび分析を実施した後、風車の全体的な設計評価をさらに後評価することができ、各革新的技術を完全に実証することができます。

すべての安全性および機能性テストに合格し、タイプ認証報告書を取得する

現在、EW13.0-252ユニットは、安全性、機能性、機械的負荷、および電力曲線などのテストをすべて合格し、権威ある機関からタイプ認証証明書および報告書を取得しています。

電気風力は、中国で最大の海上風力エンジニアリングサンプルライブラリを蓄積し、多数のプロジェクトをベースに、3MW +時代、7MW時代、8MW時代、11MW時代などをリードしました。

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電気風力は、EW13.0-252ユニットの安定稼働により、再度、半直接駆動風力発電機の開発、設計、およびテスト検証能力を実際の運用結果で検証し、大容量半直接駆動ユニットの量産適用および次世代製品の最適化のための堅実な基盤を築き上げました。 そして、会社は引き続き安定した手法で、高信頼性、信頼性の高い約束を実現します。

これらの内容は、情報提供及び投資家教育のためのものであり、いかなる個別株や投資方法を推奨するものではありません。 更に詳しい情報
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