來源:市場資訊
(來源:能源日參)
8月13日,位于福建省福清市沙埔鎮(zhèn)東陳村附近某風(fēng)電項目發(fā)生一起風(fēng)電機組倒塔事故,塔筒折斷,機組損毀。據(jù)了解,該項目業(yè)主為華電集團,機組為2MW機型。據(jù)當?shù)劓?zhèn)政府工作人員稱,臺風(fēng)導(dǎo)致該機組倒塔。
另據(jù)中央氣象臺消息,今年第11號臺風(fēng)“楊柳”(強臺風(fēng)級)的中心于8月13日13時前后在臺灣臺東縣太麻里鄉(xiāng)沿海登陸,登陸時中心附近最大風(fēng)力14級(42米/秒)。
福建省氣象臺13日12時15分提升“臺風(fēng)預(yù)警”至Ⅱ級,同時發(fā)布“暴雨預(yù)警Ⅲ級”。根據(jù)《福建省防汛抗旱防臺風(fēng)應(yīng)急預(yù)案》《福建省人民政府防汛抗旱指揮部應(yīng)急響應(yīng)工作規(guī)程》,省防指決定8月13日12時15分提升防臺風(fēng)應(yīng)急響應(yīng)至Ⅱ級,并同步啟動防汛Ⅳ級應(yīng)急響應(yīng)。
臺風(fēng)對風(fēng)電設(shè)備的影響
我國東南沿海地區(qū)每年夏秋季都會面臨臺風(fēng)的威脅。臺風(fēng)襲擊時,部分風(fēng)力發(fā)電機組往往難以幸免,甚至出現(xiàn)倒塔的嚴重事故,給風(fēng)電場帶來巨大損失。例如,“威馬遜”臺風(fēng)導(dǎo)致16臺風(fēng)力發(fā)電機組倒塌、二十余臺機組嚴重受損;“天兔”臺風(fēng)則造成8臺風(fēng)力發(fā)電機組倒塌、十余臺機組嚴重受損。為深入探究風(fēng)力發(fā)電機組在臺風(fēng)中的受損原因,并采取有效的防護措施,中華電力安全網(wǎng)專家委員會展開了多次調(diào)研。經(jīng)過努力,他們初步揭示了發(fā)電機組受損的根源,并據(jù)此制定了相應(yīng)的防范措施,以減少臺風(fēng)對風(fēng)力發(fā)電機組的影響。
? 臺風(fēng)破壞因素
臺風(fēng)以其強大的風(fēng)力和中心激烈旋轉(zhuǎn)的大風(fēng),形成了極具破壞力的湍流。臺風(fēng)帶來的強風(fēng)和湍流對風(fēng)力發(fā)電機組造成威脅,特別是破壞電網(wǎng),導(dǎo)致風(fēng)機控制系統(tǒng)失靈。
? 電網(wǎng)影響及案例分析
臺風(fēng)來臨時,電網(wǎng)往往首當其沖,大多數(shù)情況下電網(wǎng)會先遭破壞,導(dǎo)致風(fēng)電場停電。電網(wǎng)首先遭受破壞,導(dǎo)致風(fēng)機控制系統(tǒng)停電,漿葉無法調(diào)節(jié),造成設(shè)備損壞。例如,某個風(fēng)電場在臺風(fēng)中,部分箱式變壓器因進水短路而停電,進而導(dǎo)致風(fēng)機控制系統(tǒng)失靈,風(fēng)機和漿葉無法調(diào)節(jié)方向,只能被動地承受大風(fēng)風(fēng)力,最終遭受破壞。又如另一風(fēng)電場,在臺風(fēng)登陸前一小時電網(wǎng)就已停電,此時風(fēng)機控制系統(tǒng)依賴備用蓄電池電源進行轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)。然而,隨著蓄電池電力的耗盡,控制系統(tǒng)也失去了作用,使得機組和漿葉無法抵御大風(fēng),最終遭到破壞。某些變壓器進水短路是常見原因。
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風(fēng)力發(fā)電機組的類型及其特性
風(fēng)力發(fā)電機組主要分為定漿距和變漿距兩種類型。定漿距機組強調(diào)整體抗風(fēng)能力,其設(shè)計理念是,其所有結(jié)構(gòu)件均能抵御最大風(fēng)速的沖擊。為增強抗臺風(fēng)能力,通常會選擇具有大風(fēng)抵御能力的機型,并在臺風(fēng)來臨前進行緊急維護,以確保風(fēng)機始終處于最佳狀態(tài)。而變漿距機組通過控制漿葉順漿來抵消風(fēng)力,但需依賴控制系統(tǒng)。其設(shè)計上,除了風(fēng)葉外,其他結(jié)構(gòu)件同樣按照最大風(fēng)速進行設(shè)計。其漿葉的設(shè)計獨特,能夠在順漿時有效抵御大風(fēng),但拍漿時則無法承受大風(fēng)的襲擊。此外,其先進的控制系統(tǒng)能夠確保在大風(fēng)襲擊時,漿葉始終保持順漿狀態(tài),從而最大程度地降低臺風(fēng)對風(fēng)力發(fā)電機組的影響。
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風(fēng)力發(fā)電機組在臺風(fēng)中的受損原因
風(fēng)電場中大多數(shù)受到臺風(fēng)破壞的風(fēng)力發(fā)電機組,其直接原因是風(fēng)機控制系統(tǒng)失去控制電源。臺風(fēng)中的湍流和大風(fēng)對機組構(gòu)成威脅,電網(wǎng)破壞導(dǎo)致控制系統(tǒng)無法發(fā)揮,進而損毀設(shè)備。間接原因則可能與風(fēng)機自身的缺陷有關(guān)。
? 湍流與電網(wǎng)影響
臺風(fēng)帶來的強風(fēng)和湍流不僅是對機組機械結(jié)構(gòu)的考驗,更是對電力系統(tǒng)的嚴峻挑戰(zhàn)。即使風(fēng)機結(jié)構(gòu)足夠牢固,電網(wǎng)的破壞會導(dǎo)致控制系統(tǒng)失效,最終導(dǎo)致設(shè)備損毀。
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風(fēng)力發(fā)電機組抵御臺風(fēng)的策略
為確保風(fēng)力發(fā)電機組在臺風(fēng)中的安全穩(wěn)定運行,應(yīng)采取綜合措施提高其抗臺風(fēng)能力。
? 控制系統(tǒng)安全性評估
技術(shù)團隊對風(fēng)機控制系統(tǒng)進行安全評估,深入分析控制系統(tǒng)的可靠性、安全性,以及可能存在的隱患、缺陷及其潛在危害?;谠u估結(jié)果,應(yīng)制定合理且有效的解決方案,以提升機組在臺風(fēng)中的抵御能力。
? 技術(shù)改造與結(jié)構(gòu)加固
在完成對風(fēng)機控制系統(tǒng)的全面評估后,應(yīng)依據(jù)評估報告中所提出的解決方案,對控制系統(tǒng)進行改造。根據(jù)評估結(jié)果,進行控制系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的改造與加固,以滿足惡劣天氣條件的要求。這些改造旨在消除可能存在的技術(shù)缺陷和安全隱患,確保風(fēng)機能夠滿足臺風(fēng)環(huán)境下的安全運行要求。
? 強化國家監(jiān)管
國家應(yīng)通過監(jiān)管制度設(shè)計,確保風(fēng)電設(shè)備在抗臺風(fēng)方面具備足夠的安全性能,支持風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電機組的安全監(jiān)管是至關(guān)重要的,它關(guān)乎著整個風(fēng)電行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。為此,國家能源局各地區(qū)監(jiān)管局應(yīng)承擔起這一職責(zé),通過在監(jiān)管文件中明確設(shè)置專有監(jiān)管條文,來確保風(fēng)力發(fā)電機組在抗臺風(fēng)安全方面得到充分保障。這樣的頂層制度設(shè)計,將為風(fēng)力發(fā)電機組的安全提供堅實的支撐。
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