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技術探秘 | 金風科技大兆瓦機型背后的測試實力

2024-05-21 來源:金風裝備 瀏覽數:329

在風電行業規?;c高質量并重的發展階段,面對機組大型化快速迭代的市場需求,精準的設計仿真模擬與充分的測試檢驗是機組品質可靠的重要背書。

隨著風電技術的快速發展,風機產品設計邊界持續突破,機組開發的革命性創新帶來了系統設計與研發挑戰。與此同時,風電開發版圖擴張使得應用場景愈加多元,機組的大批量運行面臨更高的安全風險與風電場投資收益風險。

在風電行業規?;c高質量并重的發展階段,面對機組大型化快速迭代的市場需求,精準的設計仿真模擬與充分的測試檢驗是機組品質可靠的重要背書。

在仿真模擬方面,金風科技自主研發的整機仿真軟件GTSim通過驅動耦合多學科算法打開技術黑匣子,基于全方位覆蓋工程化方法定義更精細化的動力學模型,讓機組設計更貼合風電場運行需求。通過先進多體動力學框架結合模塊化程序設計,可實現算法模塊化快速開發集成,高效驅動新一代機組設計研發。

在實驗測試方面,金風科技建立的貫穿材料級、部件級、子系統級、整機級、數字孿生五位一體全流程實驗驗證體系,對從零部件到整機并網運行的每個環節進行嚴格的試驗程序檢驗,確?!盁o人區”整機創新技術準確與應用可靠。

這其中,整機實驗驗證是五位一體全流程實驗驗證體系中承上啟下的重要一環。為交付更高品質與可靠性的機組產品,金風科技新推出的每一款機型,均在金風科技大兆瓦六自由度整機傳動試驗臺完成拖動測試,以確保機組性能達到設計水平。

金風科技大兆瓦六自由度整機傳動試驗臺測試能力全國領先,為集機械、電氣、并網、環境、硬件在環等為一體的機電傳動綜合測試平臺,是全球已投運最大、功能最全、還原度最高的風電整機傳動實驗平臺,滿足16兆瓦級機組整機測試驗證需求,并具備進一步擴容能力,切實引領大型化風電機組的創新研究。

只有在試驗臺模擬工況足夠接近現場工況時,基于試驗臺獲得的實驗結果才更具參考價值。物體在空間中具有六個自由度,即沿x、y、z三個直角坐標軸方向的移動自由度,以及環繞這三個坐標軸的轉動自由度,這些維度均經受載荷受力。相較于行業普遍應用的試驗臺,金風科技大兆瓦六自由度整機試驗臺基于拖動系統、五自由度液壓加載系統、風況、電網及環境模擬系統,真實可控地施加Mx、My、Mz全方位載荷力度,實現湍流風載荷和復雜電網環境的全工況模擬,更真實的等效機組實際運行過程中遭遇的各種工況。

在拖動測試中,試驗臺樣機仿佛置身于真實的運行場景中,在等效20年的極限運行工況中進行2000余項可靠性評估。通過對整機及主軸、齒輪箱、電氣傳動、控制保護系統等關鍵部件和子系統進行彎矩、扭矩及彎扭耦合加載,全面考察機組在真實變化工況下的載荷響應特性、極限環境適應性、機械特性與電氣特性。

值得一提的是,金風科技行業首創了“雙樣機”策略,除在試驗臺上進行測試檢驗的樣機之外,還有一臺樣機在風電場現場經歷實地運行考驗,對試驗臺樣機進行測試佐證,兩臺樣機交叉驗證,實現測驗閉環。

在此過程中,金風科技研發人員對機組性能進行全面把握,利用實測數據反哺設計,鎖定潛在問題并精準修正,對機組進行優化迭代,進一步提升機組可靠性、環境適應性與發電效率,從根源上為客戶規?;L電投資掃除潛在風險,為機組進入批量化應用后的全生命周期高效能發電奠定堅實基礎,實現項目投資收益率的提升。

風電長跑,讓可靠更可見。金風科技始終致力于為客戶提供可信賴、可期待的高品質產品,將長跑理念貫穿至產品設計、驗證、制造、運行的全生命周期,構建支撐創新技術發展的核心動力,為客戶發電資產保值、增值保駕護航,賦能風電行業的高質量、可持續發展。


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