經過幾十年的快速發展，中國風電已逐漸走出青春期，走向成熟的能源。在技??術和政策條件相對完善的今天，“平價時代”如期而至風力發電機組維護，風電場經營利潤進一步壓縮。在此政策背景下，增加發電量、確保風電場經濟效益成為所有風電場業主最關心的話題，也是支撐整個風電行業健康可持續發展的重要著力點。 .

1 技術角度

根據空氣動力學原理和機組結構，風機的輸出功率為P=0.5V3ρACph，其中V為風速，ρ為空氣密度，A為清掃面積轉子，Cp 是風能轉換效率。h為機組相關部件的工作效率。可以看出吊車公司，如果要增加機組的發電量，可以考慮風力資源、空氣密度、風機的掃掠面積、風能轉換效率、大機組的效率。單元的組成部分。

1.1 風資源改善

一個機組的風資源改善可以從單個機組或整個風電場開始。

改善單臺風資源狀況。風電場改善單臺風資源狀況主要有兩種方式：“搬遷”和“塔架加高”。其中，“搬遷”是一次重大改造，往往是前期選址工作失誤造成的。了解項目基本情況后，首先要確定項目是否需要搬遷，即搬遷是彌補損失還是擴大損失，因為搬遷方案一旦確定，就會涉及風機及箱體改造拆裝工程及土建工程、集線工程、采購基礎環等一系列工作。“高塔”也需要慎重考慮，

改善全場風資源狀況。通過對風資源的合理調配和全場分區管理，可以降低機組間尾流的影響，犧牲單個機組的出力，優化全場的發電性能。

1.2 優化空氣密度利用

風電場空氣密度利用率的優化是機組控制邏輯中最優增益模態值Kopt的調整和優化。目前實際運行的機組基本都是采用發電機轉速或風輪轉速，通過一定的控制策略和控制算法計算出最佳轉矩，然后設定轉矩，實現機組最大風能的轉換。

扭矩計算公式為，其中V為風速風力發電機組維護，λ為葉尖速比，Wg為發電機轉速，R為風輪半徑，G為齒輪箱傳動比，P為功率，Cp為風能轉換效率，ρ為空氣密度和 Qd 是發電機轉矩設定值。其中有最優模態增益Kopt，最優輸出功率P=Qd×Wg。從公式可以看出，Kopt與空氣密度密切相關。但目前大多數機組的控制算法采用的空氣密度是固定值，且機組的空氣密度不時變化，會造成最佳轉矩設定出現一定偏差，影響發電效果。

針對上述情況，可以采集單元環境的氣象數據，將得到的實時空氣密度引入控制算法中進行優化控制，從而達到最優轉矩設定的目的。可以進一步提高單位產量。同時，根據夏季和冬季的不同空氣密度季節性調整控制策略，也可以實現機組的精細控制，提高發電效率[1]。

1.3 增加清掃面積

早期的國內風電場往往位于風力資源質量最高的地區。由于技術條件的限制，這些風場選擇的渦輪葉片現在看起來很小，捕風能力差，導致這些地區的風質量高。資源沒有得到充分利用。為了讓這些小葉片單元重新獲得更大的價值，加長葉片、增加清掃面積來增加發電量無疑是最直接的方式。

以直徑為100m的葉片為例，葉片延長2m的清掃面積可增加近8%。在相同風速下，機組從氣流中獲得的風能可能增加8%，所以改善效果還是相當可觀的。市場上的應用案例也很多，通常有加長葉尖和加長葉根兩種方式。無論采用何種延伸方式，在方案實施前都必須經過嚴格的載荷計算、強度分析等安全評估。在提高機組發電量的同時，還要保證機組在技改后能夠安全平穩運行，不增加機組安全風險。不能減少機組的壽命。

1.4 提高風能轉換效率

根據風電機組的發電特性，風能轉換效率主要由葉片的空氣動力學特性和最優Cp跟蹤策略決定。因此，提高風能轉換效率的思路主要是從這兩個方面來進行的。

1.4.1 恢復或改善葉片的氣動特性

葉片清潔/修復/拍攝：風電場通常建在山區或近海地區，自然環境較差，風電葉片長期暴露在室外，容易受到雨滴、冰雹的侵襲、鹽霧、風沙等環境中的顆粒物。葉片腐蝕的主要因素。葉片一旦腐蝕，其基材將直接暴露在紫外線、潮濕等惡劣環境中，會加速葉片老化，降低葉片的防雷指標，嚴重影響葉片的發電效率。單元。操作安全。研究數據表明，由于葉片腐蝕、老化等缺陷造成的發電損失可達5%以上。可見，對葉片進行修復，盡可能恢復其原有的氣動性能（發電效率），將提高風力發電機組的發電量。這是一個非常有效的方法。

根據維修經驗，通常風電場正常運行兩年左右，葉片會出現膠衣脫落、沙眼等現象，到第五年葉片外層材料基本磨損到極限。因此，為保證風電場長期健康運行，建議每年定期對葉片進行檢查。盡量選擇大風季節對前后刃銹蝕、葉尖和葉片防雷系統進行檢查、保養和維修。風電葉片保護膜貼在邊緣，加強對葉片關鍵損壞部位的保護[3]。

渦流發生器的安裝：渦流發生器最早是在航空領域生產的，現在廣泛應用于風電領域。將高能流動區的能量驅動到邊界層的低能區，重新分配流體能量，抑制流動分離，減少氣流分離造成的性能損失，提高機組原有的氣動性能. 安裝渦流發生器后的效率提升通常可以達到2%~3%，但并不是所有的風機都可以使用，需要進行嚴格的理論計算。

1.4.2 優化控制策略，跟蹤最優Cp

最優Cp跟蹤優化（從傳統查表模式優化為PI控制模式）：目前大部分風電場機組大部分時間運行在中低風速范圍內。因此，針對該風速范圍優化控制策略，追求最佳的風能利用率（Cp）將對提高機組發電量起到關鍵作用。對于采用給定轉矩控制的風電機組二手吊車，在早期的控制策略中，通過查表法實現轉矩設定，通過發電機轉速檢查相應轉矩，從而實現最優Cp跟蹤（圖1） ABEFGH）。這種方法雖然簡單方便，但其局限性也很明顯：由于機組受最低并網速度和額定速度的限制，查表法只能使用兩個邊界速度下的過渡斜率（AB→AC，EF）。→DF) 來表征速度與轉矩的對應關系。這種過渡斜率法縮短了最佳葉尖速度范圍，降低了機組的發電量；在圖 1 的 CD 區間中，查找表方法的點數是有限的。, 通常需要通過線性插值法計算給定扭矩，實際上并不能很好地跟蹤該曲線。為了實現最大的風能捕獲，風力發電機的速度-扭矩必須沿著圖中的ABEF軌跡運行。目前常用的方法是采用比例積分（PI）控制器來實現[4]。→DF) 來表征速度與轉矩的對應關系。這種過渡斜率法縮短了最佳葉尖速度范圍，降低了機組的發電量；在圖 1 的 CD 區間中，查找表方法的點數是有限的。, 通常需要通過線性插值法計算給定扭矩，實際上并不能很好地跟蹤該曲線。為了實現最大的風能捕獲，風力發電機的速度-扭矩必須沿著圖中的ABEF軌跡運行。目前常用的方法是采用比例積分（PI）控制器來實現[4]。→DF) 來表征速度與轉矩的對應關系。這種過渡斜率法縮短了最佳葉尖速度范圍，降低了機組的發電量；在圖 1 的 CD 區間中，查找表方法的點數是有限的。, 通常需要通過線性插值法計算給定扭矩，實際上并不能很好地跟蹤該曲線。為了實現最大的風能捕獲，風力發電機的速度-扭矩必須沿著圖中的ABEF軌跡運行。目前常用的方法是采用比例積分（PI）控制器來實現[4]。查表法的點數是有限的。, 通常需要通過線性插值法計算給定扭矩，實際上并不能很好地跟蹤該曲線。為了實現最大的風能捕獲，風力發電機的速度-扭矩必須沿著圖中的ABEF軌跡運行。目前常用的方法是采用比例積分（PI）控制器來實現[4]。查表法的點數是有限的。, 通常需要通過線性插值法計算給定扭矩，實際上并不能很好地跟蹤該曲線。為了實現最大的風能捕獲，風力發電機的速度-扭矩必須沿著圖中的ABEF軌跡運行。目前常用的方法是采用比例積分（PI）控制器來實現[4]。

圖 1 速度-轉矩控制邏輯

圖1 速度-轉矩控制邏輯原圖下載

圖2 風電場葉片零位校準示例

圖2 風電場葉片零位校準示例 下載原圖

葉片零位校準：根據Cp-λ曲線可知，風機在功率上升階段應保持面向風（即葉片角度為0度），以跟蹤最佳Cp。因此，風機葉片調零的準確性將直接影響機組在上電階段的風能利用效率。以風電場為例，風電場葉片的零位普遍存在偏差，導致發電效率低。根據現場測試，該系列機組的葉片只有在槳距角為4度時才相當于正常的零位。零位校準后，機組功率恢復正常輸出電平。

1.提升5大組件的運行效率

根據風機的能量轉換原理，風能被葉輪吸收后，需要通過風機傳動鏈中的一系列部件進行轉換，最后由發電機作為電能輸出。、自耗等）將對最終產出產生重要影響。因此，提高傳動鏈部件的運行效率將是提高機組發電量的有益方向。

根據大部分風電場的運維經驗，可以參考的思路是：優化相關部件的設計缺陷。例如，散熱器功率低，繼電器的電流閾值太小等；恢復和提高一些傳感器和零件的精度。如速度傳感器精度、溫控閥改裝等；根據風電場的具體環境，如春季柳絮容易堵塞散熱器，冬季溫度過低影響潤滑等，可制定相應的優化策略，確保正常、相關組件健康運行。

2 管理視角

風電場的發電量不僅與先天風資源條件和所選機組的質量水平有關，運維團隊的管理水平也是一個不容忽視的影響因素。科學合理的運維管理可以使機組充分利用風力資源，降低故障頻率，保持機組健康穩定運行，最終達到獲得最大發電量的目標。

優化檢修和維護策略。分析歷年風速、限電數據，制定合理的年度檢修和技改時間計劃。不限電區安排在小風期，限電區安排在嚴重限電月份；備件管理得到優化。做好備件統計，分析使用情況，準確把握常用備件的需求，合理儲備；優化負荷調度管理。主動與調度員溝通，并根據電網調度負荷指令下風電場設備的特點，確定風電機組運行臺數和風電場送出的負荷，以達到增發沖的目的；優化現場電源管理。整合系統的各種運行信息，結合電氣運行方式的特點，根據年、季度、月的不同運行情況，進行電氣設備優化工作，不斷提高輸電效率，降低輸電率。場強；技術交流與傳承。風電場一般位于人流量大的偏遠地區。

綜上所述，任何改進思路的應用都必須經過科學嚴謹的驗證，才能最終為風電場創造最大價值。