華北電力大學(xué)牽頭研發(fā)的海上風(fēng)電場(chǎng)智能運(yùn)行控制系統(tǒng)成功投入工程應(yīng)用

近日，在全球風(fēng)電行業(yè)盛會(huì)——2023北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)（CWP2023）上，華北電力大學(xué)劉永前教授攜手中挪兩國(guó)組成的CONWIND項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，重磅發(fā)布海上風(fēng)電場(chǎng)智能運(yùn)行控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了大型海上風(fēng)電場(chǎng)全場(chǎng)尾流優(yōu)化控制技術(shù)的首次工程應(yīng)用，發(fā)電量提升獲得了國(guó)際權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)UL Solutions認(rèn)證。

在國(guó)家“雙碳”目標(biāo)牽引下，海上風(fēng)電是我國(guó)可再生能源發(fā)展的重點(diǎn)方向，是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、保障能源安全的重要戰(zhàn)略支撐。如何降低全生命周期度電成本是海上風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步的主要方向。在現(xiàn)役風(fēng)電場(chǎng)中通過(guò)尾流協(xié)調(diào)控制，提升全場(chǎng)發(fā)電量大有可為，是目前世界風(fēng)電場(chǎng)智能運(yùn)行控制技術(shù)的研究熱點(diǎn)。

在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃政府間國(guó)際科技創(chuàng)新合作重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)“海上風(fēng)電場(chǎng)智能運(yùn)行控制技術(shù)研究（CONWIND）”項(xiàng)目支持下，由華北電力大學(xué)、三峽新能源集團(tuán)、上海交通大學(xué)、新疆金風(fēng)科技、河海大學(xué)、華北水利水電大學(xué)、南京理工大學(xué)組成的中方團(tuán)隊(duì)，與挪威研究中心、卑爾根大學(xué)、挪威科技大學(xué)、挪威科技工業(yè)技術(shù)研究院等組成的挪威團(tuán)隊(duì)密切合作。團(tuán)隊(duì)在劉永前教授帶領(lǐng)下，在海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)、尾流快速計(jì)算、系統(tǒng)建模與仿真、優(yōu)化控制算法等關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域獲得了突破，研發(fā)海上風(fēng)電場(chǎng)智能運(yùn)行控制系統(tǒng)并工程示范驗(yàn)證，提高風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量。2023年8月，該系統(tǒng)在大連莊河三峽海上風(fēng)電場(chǎng)落地，進(jìn)入全場(chǎng)測(cè)試。

國(guó)際權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)UL Solutions亞太區(qū)工程總經(jīng)理Nivedh先生表示，根據(jù)評(píng)估方案，在全場(chǎng)測(cè)試期內(nèi)，運(yùn)用本項(xiàng)目研發(fā)的海上風(fēng)電場(chǎng)智能運(yùn)行控制系統(tǒng)，發(fā)電量提升達(dá)到了指標(biāo)要求，并為項(xiàng)目頒發(fā)認(rèn)證函。

劉永前教授表示，該海上風(fēng)電場(chǎng)智能運(yùn)行控制系統(tǒng)應(yīng)用了團(tuán)隊(duì)研發(fā)的多項(xiàng)創(chuàng)新成果：風(fēng)況多點(diǎn)位聯(lián)合秒級(jí)預(yù)報(bào)模型、海上風(fēng)電場(chǎng)流場(chǎng)的CFD預(yù)計(jì)算方法和多精度模擬方法、數(shù)據(jù)-物理融合驅(qū)動(dòng)的風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行模擬模型以及考慮風(fēng)波動(dòng)過(guò)程的海上風(fēng)電場(chǎng)尾流偏轉(zhuǎn)控制方法等，突破了海上風(fēng)電場(chǎng)全場(chǎng)尾流優(yōu)化控制的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)難題。

科技創(chuàng)新是中國(guó)從全球海上風(fēng)電大國(guó)向海上風(fēng)電強(qiáng)國(guó)發(fā)展的關(guān)鍵所在。劉永前教授牽頭中挪CONWIND項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研發(fā)的控制系統(tǒng)在大型海上風(fēng)電場(chǎng)成功示范應(yīng)用，驗(yàn)證了該項(xiàng)新技術(shù)成果已經(jīng)具備在海上風(fēng)電場(chǎng)廣泛推廣應(yīng)用的條件，對(duì)于提升我國(guó)海上風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電效率，降低全生命周期度電成本，提高海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。