第一章 公开招标
1.招标条件
本招标项目名称为:国源电力乌拉特风电场培训设施升级改造服务公开招标,项目招标编号为:CEZB250004803,招标人为神华国能集团有限公司北京物资分公司,项目单位为:乌拉特中旗鲁能风电有限责任公司,资金来源为自筹。招标代理机构为国家能源集团国际工程咨询有限公司。本项目已具备招标条件,现对该项目进行国内资格后审公开招标。
2.项目概况与招标范围
2.1 项目概况、招标范围及标段(包)划分:2.1.1项目概况:乌拉特风电场位于巴彦淖尔市乌拉特中旗。其中乌拉特风电场一、二期工程采用126台浙江运达生产的750kW风电机组,装机容量94.5MW,分别于2008年4月、2010年1月投产发电;三期巴音杭盖风电工程采用东电1500kW直驱风电机组,装机容量100MW,首批机组于2015年12月并网发电,全部机组于2017年6月投产发电。四期工程采用80台金风2500kW直驱风电机组,装机容量200MW,于2019年6月投产发电。五期工程采用联合动力5300kW风电机组,装机容量100MW,配套建设许继沃太能源30MW/60MWh储能系统,整个项目于2022年12月投产运行。乌拉特风电场现有一间检修维护间,用于日常设备解体、试验、培训使用,培训所用到的设备均为改造替换设备或故障备件,设备单一、陈旧,培训效果不佳。
2.2厂址概述:内蒙古分公司乌拉特风电场位于内蒙古巴彦淖尔市乌拉特中旗S212省道57公里处。
2.3交通运输:交通运输便利。
2.4风电场概况:内蒙古分公司乌拉特风电场位于内蒙古巴彦淖尔市乌拉特中旗巴音杭盖乡以南8公里,海拔高度1500m,年平均气温5.8℃,最高气温34℃,最低气温-35℃。
2.5技术要求
2.5.1.培训场地建设
对乌拉特风电场现有培训室(长:23米,宽:6.5米,高:3米)进行改造,用作实操场地建设,库房目前设置金属材质前后门(前门:136cm*225cm;后门:255cm*255cm)和三个窗户(175cm*175cm),对现有门窗进行密封性处理;地面不平整处使用地磨机将地面磨平,以达最佳平整效果,地面铺设环氧地坪漆。墙面使用环保乳胶漆整体涂刷。根据室内设备位置摆放,在现有地面上开设电缆沟道,部署设备以及照明用电。进线380V电源箱沿用原配电箱(三相五线),投标人提供设备电缆,并在室内墙面下方制作接地扁钢,确保接地良好。
2.5.2.培训平台建设
根据教学功能设置不同的教学区,组建一整套以实操培训为主体的综合性培训平台,能够完全实现原型机的主要功能,实现理论培训、日常维护和故障模拟处理,项目涉及到的监控、调试设备要与真实机组一致。具体教学平台如下:
2.5.3.直驱风力发电机组整机教学系统
1、概述
要求投标方提供一套可移动的整机教学系统和小型化风机模型。电控教学装置电控部分需依据直驱型风力发电机组的控制逻辑,将风电机组采用真实风电元器件,核心电气回路及核心机械结构(如:偏航、变桨)等比例缩小,按并按照直驱2.XMW机组外观及内景打造一款适用于教学与科普一体化的教学平台。通过在直驱风力发电机组电控教学装置上的电气调试,可在小型化风机模型上实现真实风电机组的基本运行功能,如风电机组的维护、停机、待机、启机、偏航、桨距角调节、发电、并网等核心功能。
要求直驱风力发电机组电控教学装置与小型化风机模型结构美观,电气清晰,控制器使用原机组控制用 PLC,软件交互性较好,使授课人员能够通过此平台进行机组电气原理培训。通过上位机可以实现实时就地监控系统信息的显示。小型化风机模型的高度,投标方可根据室内场地的高度灵活设计。
2、功能要求
投标方提供的整机教学系统要严格按照真实风电机组的主控、变流、偏航、变桨及测风系统进行划分,并且要求结构清晰。对于每个区域的要求如下:
(1)主控区域
主控区域需要配置真实机组主控柜上的指示灯与按钮的全部功能,配置电能表对电压和电流进行检测,将检测的信号可通过网线等方式传递到主控制器中,然后在监控界面中进行显示。
(2)变流区域
变流区域要能够完成对小型化风机模型的直驱发电机的启停控制、速度控制、并完成对发电机的转速检测,检测结果需要传输到监控界面显示。
该区域需要在小型化风机模型并网运行的时候,将产生的电动势完成整流和逆变,并且要将逆变后的电压通过数显电压表进行实时显示。
小型化风机模型叶轮的转速需要通过监控界面上的转速控制按钮进行控制。
(3)机舱区域
投标方所提供的整机教学系统中机舱区域,其控制模块需要与主控之间通过PROFIBUS_DP通讯,将偏航及变桨中的控制及反馈信号接入,能可靠执行主控发出的指令。
教学装置的偏航控制需要根据控制旋钮选择实现不同装置的偏航动作,能通过不同方式的位置采集设备对偏航位置进行角度及速度测量;
该区域需要具备根据不同风向实现偏航控制:启动及停止(切入风速、切除风速),也可根据对风角度实现风机模型及电控教学装置的自动偏航对风模拟;
(4)变桨区域
变桨区域需要能够手动控制小型化风机模型的变桨,也能够控制整机教学系统上的齿形带变桨。该平台,至少有一处变桨角度检测需要采用旋转编码器检测。变桨角度、速度需要传递给主控进行检测,并且角度需要再监控界面上实时显示。
(5)测风区域
要求测风区域配置一套机械式或者超声波的风传感器,同时要安装风速可调的鼓风机模拟风。
3、可开展实训内容
理论培训:风电机组整机认知、动作流程、状态切换,运行流程。
日常维护作业:备件拆装、通讯调试、各系统功能验证。
故障模拟:主控故障、变桨故障、电能表故障、安全链故障等。
程序及学术研究:程序及参数调试、功能特性验证等。
4、基本参数要求
(1)额定工作电压要求:≤400VAC±5%
(2)频率:50Hz
(3)额定功率:≤8kW
(4)工作环境:0~40℃
(5)相对湿度:≤85%
(6)电控教学装置尺寸要求:(1939mm×749mm×2095mm)±10mm
(7)小型风力发电机组缩比教学装置尺寸要求:(Φ804mm×3062mm)±100mm,高度需要根据招标方实际房屋的高度动态调整。
2.5.4.墙面固定式培训平台
2.5.4.1、双馈5.3MW
1、概述
要求投标方按照UP5300-176型号的风力发电机组开发一套整机教学系统,将双馈5.3MW机组的主控系统、偏航系统、安全链系统、变桨系统的电气元器件分别固定在墙壁上,设计偏航和变桨的执行机构。之间通过电的连接,实现在安全链系统正常的情况下对偏航、变桨的控制,对框架式断路器的断合控制。所有信号需要接入主控内,由主控系统进行逻辑判断以及故障反馈。
2、功能要求
(1)主控系统
主控系统需要实现对偏航系统的控制与检测、安全链节点的检测、变桨系统的控制与检测、框架式断路器的控制与检测,风向标、风速仪的信号检测等功能。
配置人机交互界面。需要通过网线,将主控制器内的数据在界面上进行实时显示。也需要配置故障以及安全链的警示灯。在安全链节点正常或者故障及变桨偏航故障的情况下亮起。
(2)偏航系统
偏航系统属于机舱区域,要求在机舱区域配置风向标、风速仪以及风速可调的鼓风机,来实现对风速的控制。
要求偏航系统需要具备手动启停与自动启停功能。自动状态下,能够按照风向标的角度进行偏航自动启动与停止。偏航需要通过控制器下发CAN_OPEN
给偏航变频器发送信号,变频器驱动偏航电机完成对偏航电机的控制功能,采用带编码器的扭揽开关将偏航的速度和位置信号传递给主控系统。
(3)变桨区域
投标方要将双馈5.3MW完整的变桨柜拆解,然后将所有备件安装在招标方指定位置的墙上。要求布局合理,结构美观,便于学员对变桨系统的原理学习以及故障处理能力的提升。然后通电,实现变桨控制功能,并且需要与主控系统形成一个整体,将数据传回主控监控界面上进行实时显示。
(4)安全链系统
投标方需要将机舱内的安全链系统真实的进行还原,采用原机组的安全继电器,并且将关键节点如:急停、振动等采用真实器件还原;对于过速类的节点,可采用模拟信号发生器进行模拟。
需要将机舱安全链与变桨安全链通过电的方式实现与真实风电机组一致的连接。
3、可开展实训内容
理论培训:风电机组关键器件认知、安全链原理培训、变桨系统的原理认知培训、偏航驱动系统的原理认知培训。
日常维护作业:备件拆装、通讯调试、偏航、变桨系统功能验证。
故障模拟:断路器故障、变桨故障、偏航故障、安全链故障等。
2.5.4.2、直驱1.5MW
1、概述
要求投标方按照DF87-1500kW型号的风力发电机组开发一套整机教学系统,将双馈1.5MW机组的主控系统、偏航系统、安全链系统、变桨系统的电气元器件分别固定在墙壁上,设计偏航和变桨的执行机构。之间通过电的连接,实现在安全链系统正常的情况下对偏航、变桨的控制,对框架式断路器的断合控制。所有信号需要接入主控内,由主控系统进行逻辑判断以及故障反馈。
2、功能要求
(1)主控系统
主控系统需要实现对偏航系统的控制与检测、安全链节点的检测、变桨系统的控制与检测、框架式断路器的控制与检测,风向标、风速仪的信号检测等功能。
配置人机交互界面。需要通过网线,将主控制器内的数据在界面上进行实时显示。也需要配置故障以及安全链的警示灯。在安全链节点正常或者故障及变桨偏航故障的情况下亮起。
(2)偏航系统
偏航系统属于机舱区域,要求在机舱区域配置风向标、风速仪以及风速可调的鼓风机,来实现对风速的控制。
要求偏航系统需要具备手动启停与自动启停功能。自动状态下,能够按照风向标的角度进行偏航自动启动与停止。
(3)变桨区域
投标方要将双馈1.5MW完整的变桨柜拆解,然后将所有备件安装在招标方指定位置的墙上。要求布局合理,结构美观,便于学员对变桨系统的原理学习以及故障处理能力的提升。然后通电,实现变桨控制功能,并且需要与主控系统形成一个整体,将数据传回主控监控界面上进行实时显示。
(4)安全链系统
投标方需要将机舱内的安全链系统真实的进行还原,采用原机组的安全继电器,并且将关键节点如:急停、振动等采用真实器件还原;对于过速类的节点,可采用模拟信号发生器进行模拟。
需要将机舱安全链与变桨安全链通过电的方式实现与真实风电机组一致的连接。
3、可开展实训内容
理论培训:风电机组关键器件认知、安全链原理培训、变桨系统的原理认知培训、偏航驱动系统的原理认知培训。
日常维护作业:备件拆装、通讯调试、偏航、变桨系统功能验证。
故障模拟:断路器故障、变桨故障、偏航故障、安全链故障等。
2.5.5、变桨系统教学平台
1、概述
要求投标人提供的风力发电机变桨系统教学平台采用与真实直驱GW109/2500风力发电机完全相同的变桨元器件和柜体,以真实机组变桨系统为基础,变桨系统的电控部分配置机组原装变桨柜,建立与现场机组等效的电气连接,实现手动变桨,自动顺桨以及变桨故障模拟以及实现三轴联动功能。
要求投标人所提供的变桨实训平台轴1要采用一体化方式,要将变桨电控设备与变桨执行机构集成在一个平台,建立现场等效的工作环境;变桨电控柜采用机组原装直驱2.5MW设备,驱动方式采用变桨齿形带传动变桨轴承外圈转动,受训人员在平台上可观察到变桨位置,为避免受训人员出现安全隐患,在平台周围加装钢化玻璃安全防护。变桨角度指示采用可视化显示,用红色标识显示变桨进度,操作人员可以时刻观察到桨叶实际的位置。
轴二和轴三可采用相同的设计方式,变桨轴承采用竖直的摆放方式,配置接近开关、限位开关等传感器。
2、功能要求
(1)全功能仿真操作:实现原机组变桨系统等效环境全部操作;
(2)变桨角度可视化:变桨角度显示不仅可以在主控显示,在执行结构上也采用可视化显示方式,受训人员在平台操作过程中可实时看到变桨实际位置;
(3)备件检测:可用于变桨系统常规备件功能性检测,如变桨充电器、变桨驱动器、控制模块等。
3、可开展实训内容
(1)理论培训:变桨电控系统工作原理简介培训、器件识别培训;
(2)日常维护作业:备件拆装、变桨通讯调试实训、自动/手动变桨实训、接近开关调节实训,变桨机械对零实训等操作;
(3)故障模拟:变桨传感器故障、变桨安全链故障、限位开关故障、变桨变频器故障、反馈故障。
4、基本参数要求
变桨柜体尺寸要求: (1110*735*550mm)±10mm
额定电流:15A
额定功率:8.6kw
变桨柜重量要求: 240kg
后备电源要求:超级电容
轴一变桨执行机构尺寸要求:(直径:2400*2200mm)±100mm
轴二、轴三变桨执行机构尺寸要求:(长*宽*高1750*800*1600mm)±100mm
变桨电机要求:三相异步电动机,额定电压49VAC。
2.5.6、偏航系统教学平台
1、概述
投标方所提供的偏航实训平台需要采用一体化设计方案,按照GW109/2500的组成部分进行等比例优化,将控制部分与执行机构集成到一个平台,以模拟塔筒为平台支架,保留原直驱2.5MW机舱电控柜实现机组内各模块的信号采集与控制;液压系统采用原机配置,偏航制动装置采用小型化设备,实现偏航制动模拟功能,为更好体现偏航制动的教学效果,投标方需要将偏航刹车盘和制动器采用塔筒壁外置方式;偏航驱动装置可将将原有的四套偏航驱动机构优化为一套偏航电机和减速装置。
2、功能要求
(1)自动对风:实现系统自动对风功能,根据模拟端设定的对风角度,偏航系统自动执行对风操作;
(2)偏航位置采集:通过机舱位置传感器实时采集偏航位置信息,同时实现自动解缆功能;
(3)液压系统自检:根据液压系统执行动作情况,实现自动释放压力与压力补偿功能。
(4)机舱控制柜需要能够采集偏航系统实训考核设备的各个传感器的信号;采集并处理风速、温度、振动等信号;根据主控柜发出的控制指令,驱动机舱内液压、润滑、偏航等执行机构动作。
3、实训项目
(1)理论培训:机舱、偏航电控系统及液压系统工作原理简介培训、器件识别培训;
(2)日常维护作业:备件拆装、液压系统调试实训、机舱位置传感器调节实训、安全链测试实训,偏航电机制动刹车间隙调节实训等操作;
(3)故障模拟:液压系统故障、偏航系统故障、安全链故障、子站总线故障。
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