这款机型为何能有如此优异的表现？

本刊 | 夏云峰

这款机型为何能有如此优异的表现？

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在内蒙古克什克腾旗的茫茫大草原中，有这样一座安装了17台3.0兆瓦机组的风电场，自并网发电以来，取得了较好的成绩。

它是内蒙古明阳新能源公司的第一个风电项目——红土井子风电场。这座风电场的特殊之处在于，它还是明阳智慧能源集团股份公司（简称“明阳智能”）的主力机型之一——MySE半直驱机组的示范性标杆风电场。

明阳智能一位MySE系列机组研发人员告诉《风能》杂志记者，该风电场投运了MySE3.0-121和MySE3.0-135两种机型。“红土井子风电场的良好运行表现，也佐证了我们当初的选择是对的。”

他提到的“选择”，指的是该公司在2008年对风电机组传动技术路线发展的预判。当时，双馈和直驱作为两大成熟的技术，在业内被广泛采用，但它们也有各自不完美的地方。经过充分调研，并结合我国风况特征，明阳智能决定走半直驱传动技术路线，这才有了后来专门针对低风速、山地、海上等特殊自然环境研发设计的MySE系列风电机组。

据悉，在借鉴直驱和双馈技术优点的基础上，该机型采用将两级行星低传动比齿轮箱与中速永磁发电机混合的传动链结构和主轴一体化设计，具有高效率、高可靠性、小体积、低重量、高环境适应性等特点。

据相关技术负责人介绍，该机型的调速范围较宽，因此风轮可以在更宽的风速范围内追踪最佳Cp值，实现高效发电。再加上它应用了基于模型控制的策略（Model Based Control，MBC），运行时可根据所处位置的外部条件变化进行自寻优调整，从而确保了机组能够运行在最佳效率点。

为了保障发电量，明阳智能在设计MySE系列机组时充分考虑了可靠性这一因素。中速发电单元的使用，大大减少了传动系统部件数量，使得发生故障的可能性大幅降低。同时，相对于高传动比齿轮箱来说，中速发电单元中输出轴的转速低，减轻了高速旋转产生的摩擦和冲击，进而减少对轴承带来的损害。此外，传统的整流罩和机舱罩设计被取消，轮毂和机舱均使用铸件外壳直接密封，拥有优异的防腐性能。

“通过应用多体动力学软件，我们还对关键部件进行了冗余安全设计，避免因其中某一环节出现故障而影响整机的运行。”上述MySE系列机组研发人员强调。

采访中，记者注意到了一个有趣的细节。虽然同属大容量机型，但是通过超紧凑型设计，MySE3.0系列机组的整体重量远低于市场中的其他3.0兆瓦机组，运输高度和宽度仅相当于2.0兆瓦机组，运输和吊装方面的优势十分明显。尤其是随着风电场越来越多地位于复杂山地环境中，运输道路更加崎岖，这种优势将会凸显。

上述研发人员认为，这也是研发MySE3.0系列机组的初衷所在。“我们之所以推出大容量的3.0兆瓦机组，就是为了提升发电效率，并努力降低度电成本，使业主有更好的收益，也为平价上网的早日到来助一臂之力。”

海上风电机组则是明阳智能布局的另一个重点，并已经推出了MySE5.5-155抗台风机组。

据了解，针对海上的特殊自然环境，除了采用密封设计，该机组的发电机和机舱都采用独立的冷却系统，将发电机内部与外界环境完全隔离，减少了水汽、盐雾对内部零部件和电气部件的影响，解决了海上风电机组防盐雾、防潮湿的难题，大大提高了可靠性。

作为一款抗台风机组，MySE5.5-155机型还配备了多重抵御台风的安全措施。它采用经过多年抗台风考验的超紧凑型传动链设计，机舱弯头采用一体化铸件制造，有效增加了机舱的刚度。这种设计的另一个优点在于，由台风引起的载荷通过风轮，将以最短的路径依次传递到主轴承、传动链、偏航、塔架。其传动链也是一体化设计，主轴承能够直接将载荷通过发电单元外壳传递到铸造的主机架，避免了弯矩传递到齿轮和发电机上。

另外，明阳智能还对机舱外形进行减阻设计，减少了迎风面积，优化了机组和基础载荷。

运用控制策略则是提升机组抗台风性能的重要手段之一。借助远程控制系统以及机组自身的控制系统，MySE5.5-155机型拥有两种抗台风模式——手动和自动。在手动模式下，当接收到台风预报后，风电场中央监控室通过登录机组控制系统，再通过人机交互界面手动操作，使其进入台风控制模式。自动模式则是指，通过机组传感器对风速的实时测量，当风速达到预设值，机组自动激活抗台模式，进入自我保护状态。

值得一提的是，对台风未来的登陆区域、平均风速和极大风速以及降雨量，明阳智能能够利用大数据手段实现超前48小时进行精准预测。根据全球气象监测平台的预测数据，明阳智能迅速对台风的影响程度进行分析，然后依据受影响程度的不同对相关风电场定制最优抗台方案，不仅保证风电场安全运行，还能够有效利用台风风能，实现可观收益。

在MySE系列机组的研发人员看来，MySE5.5-155机组的成功为明阳智能的海上风电机组研发奠定了良好基础。下一步，这家公司还将陆续推出适用于高风速的福建区域的MySE7.0-155抗台风机组以及应用于长江以北非台风地区的MySE5.5-18X机组。

“未来，我们将坚持陆海并进的战略，重点开拓陆上低风速、超低风速和海上风电市场，不断丰富MySE系列机组的谱系，让更多地区的风能资源实现经济性开发。”这位研发人员表示。