大型中速永磁风电机组的现场试验验证数据集本数据集主要面向课题五“2021YFB1506905 大功率中速永磁风电机组示范工程”中基于大型中速永磁风电机组的现场试验验证体系构建和基于样机测试数据的中速永磁风电机组性能评价方法研究,在新疆树立 8.2MW 中速永磁风电机组样机开展示范应用,并面向型式认证 和性能优化两方面需求同步开展现场试验测试。该数据集基于通过在新疆乌鲁木齐达坂城风电场F69#(GWH175-8.2MW)示范机组部署测试设备为Campbell采集器、工业计算机、PLC模块、功率采集设备、测风塔及其气象传感器等,通过相关的通信协议将数据传输至主采集系统平台并存储。记录采集样机测试数据,通过功率、电流、电压、转速、桨距角、偏航位置、振动加速度、风速、风向、温湿度、气压、叶片弯矩和扭矩、主轴弯矩和扭矩、塔架塔顶弯矩和扭矩及塔底弯矩等数据采集,数据量有32GB,并依据IEC61400标准开展数据分析工作,对风电机组整机性能评估和获取整机型式认证。
大功率中速永磁机组样机关键指标设计开发数据集2021YFB1506903-001大功率中速永磁机组样机关键指标设计开发数据集内容对应项目课题三指标3.1样机-(1)额定功率、(2)叶轮直径、(3)切入风速、(4)切出风速、(5)静态风能利用系数、(6)单支叶片重量、(7)机舱(含发电机)重量。数据集内容:主要是机组整机模型仿真数据、样机实测数据、样机实物称重数据、叶片铭牌等,数据量预计在100MB左右。主要处理方式为采用IEC标准进行整机模型仿真,并生成对应的载荷数据;采用IEC标准进行样机测试,获得整机Cp及关键部件电效率;采用称重计进行叶片及机头大部件称重,获得机头关键部件的重量信息。本数据集预估数据量为100MB,实际数据量为2.8GB。其中整机载荷数据量较大,而汇交计划数据量是按照压缩文件容量预估。
大功率中速永磁风电机组六自由度传动链地面测试数据集本数据集主要服务于课题四“2021YFB1506904:大功率中速永磁风电机组地面验证测试技术研究”,重点围绕大功率中速永磁风电机组的地面试验测试技术开展研究。数据集基于大兆瓦六自由度整机传动试验平台采集生成,记录了转动惯量模拟倍数测试的相关数据。试验依据IEC 61400-1标准选取典型工况,对8.2MW传动链进行了加载测试,系统采集了载荷、振动、位移、温度和压力等影响传动链性能的关键参数。通过对这些数据的综合分析,本数据集支持对大功率中速永磁风电机组传动链技术的全面验证与性能评价。
超大型叶轮非线性气弹分析高效工程模型及仿真技术数据集围绕大型柔性风电叶片的气弹建模需求,项目在三个方面开展了系统研究并形成了相应数据成果:(1)基于大涡模拟、风洞试验和外场测试等前沿研究成果,构建考虑三维效应、动态失速、湍流与叶尖/叶根损失等因素的非定常高保真气动模型,并形成对应的仿真与验证数据;(2)面向大变形和强耦合工况,开发考虑几何非线性的高精度工程简化结构模型,通过几何精确梁理论、绝对节点坐标系方法等实现对弯扭耦合和非线性响应的准确描述,并利用全尺寸叶片试验数据进行验证;(3)在气弹耦合层面,构建高效工程化求解算法,通过非线性动力学数值积分、稀疏矩阵高效缩聚与耦合迭代策略,在保证精度的前提下显著提升整体计算效率,并与 GH Bladed 等商业软件及外场整机实测数据进行对比验证。数据集共包括4个部分数据,其中:(1) 超大型叶轮非线性气弹分析高效工程模型及仿真技术报告,由 1 个文件组成,是任务研究的技术报告,数据量4.2MB;(2) 模型仿真精度数据,由 4 个文件组成,包含加载载荷与设备编号信息、叶片前静力频率测量结果、叶片位移仿测对比数据及叶片应变仿测对比数据,数据量0.1MB;(3)模型计算效率对比数据,由 2 个文件组成,包含超长柔叶片工程模型与 GH Bladed 在不同工况下的计算效率对比结果及工况设置说明,数据量0.4MB;04-代表性知识产权,由5个文件组成,包含项目研发阶段形成的高水平学术论文及其关键图件数据,数据量16.3MB。
覆盖复杂地形和特殊环境条件下的测风塔观测数据集本数据集主要面向课题一“2021YFB1506901-基于复杂地形及特殊环境的高效率高可靠风电机组优化设计方法研究”中“基于精细化风参的风特性分析”研究。该数据集基于覆盖复杂地形、特殊环境的测风塔观测站,采用Campbell CR1000等传感器采集产生,主要记录了1秒分辨率的高精度时序风参数据,包括风速、风向等关键观测值。数据内容涵盖历史测风塔及再分析数据、秒级观测时序数据及再分析数据、地表特征数据,以及专题技术报告与测试文档。数据经Excel软件处理,采用IEC标准风模型分析与信号分析方法生成结果图表。数据集总规模约33.5GB,为风模型修正、风参精细化分析和载荷仿真偏差降低提供重要数据支撑.
激光雷达前置测风载荷数据集LCOE持续下降是维持风电行业高速发展,健康有序地支撑双碳目标达成的关键。当前主流的双馈技术路线和永磁直驱路线在经过多年的技术迭代后,在目前的大叶轮、大容量、高塔架时代,遭遇可靠性、成本、效率等瓶颈问题。为此,亟需突破以中速永磁为特征的下一代低成本、高效、高可靠大型风电机组技术。本项目的目标是研究丘陵和山地等复杂地形及特殊气候环境下的高效率高可靠风电机组优化设计方法,完成大功率中速永磁风电机组及核心部件的研制、试验验证及示范应用。数据集里面的内容对应指标2.2:激光雷达前置测风降低载荷10%(复杂地形下,基于激光雷达的阵风和风剪切控制的载荷降低),通过现场样机载荷实测与仿真时序对比,说明雷达降载效果,主要包括大功率中速永磁风电机组激光雷达前置策略开启和关闭时的载荷仿真时序文件,以及相关的专题技术报告、测试报告、学术文章和专利成果,数据量为10.1MB。
整机关键部件动态载荷预测值数据集LCOE持续下降是维持风电行业高速发展,健康有序地支撑双碳目标达成的关键。当前主流的双馈技术路线和永磁直驱路线在经过多年的技术迭代后,在目前的大叶轮、大容量、高塔架时代,遭遇可靠性、成本、效率等瓶颈问题。为此,亟需突破以中速永磁为特征的下一代低成本、高效、高可靠大型风电机组技术。本项目的目标是研究丘陵和山地等复杂地形及特殊气候环境下的高效率高可靠风电机组优化设计方法,完成大功率中速永磁风电机组及核心部件的研制、试验验证及示范应用。通过金风自主化动力学软件GTsim软件进行仿真采集,数据集里面的内容对应指标2.3:自主化风电机组动力学分析整机关键部件动态载荷预测值与测试值偏差:(应用指标1.1数据,在新疆示范场景下验证)≤10%,主要包括大功率中速永磁风电机组GTsim仿真整机关键部件载荷时序文件,以及相关的专题技术报告和测试报告成果,实际数据量2.75GB。
复杂地形和特殊环境下机组运行数据集本数据集主要面向课题一“2021YFB1506901-基于复杂地形及特殊环境的高效率高可靠风电机组优化设计方法研究”中“特殊环境下高效率高可靠风电机组优化设计”研究。该数据集是基于典型风电场观测站等设备产生。数据记录了机组在正常工况下的部件载荷、运行状态、发电性能及外部环境参数,同时包含通过专业认证的风电仿真软件生成的动力学仿真结果。数据集主要由正常工况载荷数据、机组运行状态数据、仿真数据及相关的专题技术报告、测试方案与测试报告构成,总数据量约69.6MB。该数据为评估风电机组在特殊环境下的发电性能、结构可靠性等提供了关键依据,对提升机组环境适应性和运行经济性具有重要支撑作用。
大功率中速永磁机组关键部件设计开发数据集2021YFB1506903-002大功率中速永磁机组关键部件设计开发数据集内容对应项目课题三任务书指标3.2国产化主轴承(双TRB)-(1)寿命,指标3.3中速齿轮箱-(1)扭矩密度、(2)满载时机械效率,指标3.4中速永磁发电机-(1)额定工况效率,指标3.5三电平模块化变流器(1)额定功率下效率、(2)弱电网适应性、(3)额定并网容量、(4)额定电压与电流、(5)功率因素范围,指标3.6偏航集电系统-(1)传输效率。数据集内容:数据集实体文件夹中包含主轴承、齿轮箱、发电机、三电平变流器、偏航集电系统等的设计开发相关数据。1)大功率中速永磁机组国产化主轴承寿命仿真数据;2)中速齿轮箱额定扭矩设计数据、满载时机械效率测试数据;3)中速永磁发电机额定工况效率测试数据;4)三电平模块化变流器额定并网容量、额定电压与电流、功率因素范围测试数据,三电平模块化变流器额定功率下效率测试数据,变流器短路比仿真数据;5)偏航集电系统传输效率测试数据。除上述数据外,数据集还包含项目课题三的专题技术报告(包含测试报告)、专利、第三方证书等。本数据集预估数据量为1GB,实际数据量为1.19GB。
大功率新型中速永磁风电机组设计参数数据集LCOE持续下降是维持风电行业高速发展,健康有序地支撑双碳目标达成的关键。当前主流的双馈技术路线和永磁直驱路线在经过多年的技术迭代后,在目前的大叶轮、大容量、高塔架时代,遭遇可靠性、成本、效率等瓶颈问题。为此,亟需突破以中速永磁为特征的下一代低成本、高效、高可靠大型风电机组技术。本项目的目标是研究丘陵和山地等复杂地形及特殊气候环境下的高效率高可靠风电机组优化设计方法,完成大功率中速永磁风电机组及核心部件的研制、试验验证及示范应用。大功率新型中速永磁风电机组设计参数数据集内容对应指标2.1:确定大功率新型中速永磁风电机组(低温运行-30℃),完成一套叶片:(1)额定容量≥8.2MW;(2)叶轮直径≥175m;(3)单支叶片重量≤31t;(4)静态风能利用系数≥0.48;主要包括认证证书、叶片铭牌照片及出厂检验报告、大功率中速永磁风电机组整机设计仿真模型文件,以及相关的专题技术报告、测试报告。实际数据量为337kB。