張曉暉 丁麗娜

[關(guān)鍵詞]TIRZ理論;風(fēng)電;風(fēng)機(jī);控制系統(tǒng)

引 言

TRIZ理論是當(dāng)前“創(chuàng)新性解決問(wèn)題”的一種重要工具。以TRIZ理論為依據(jù)，不僅可以將其應(yīng)用于專業(yè)設(shè)計(jì)和研究領(lǐng)域，還可以指導(dǎo)企業(yè)基于TRIZ創(chuàng)新的理論研究及人力資源建設(shè)，以TRIZ理論改革創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)備管理及改進(jìn)方法，此外TRIZ理論對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實(shí)踐訓(xùn)練有非常重要的指導(dǎo)意義，為高職院校培養(yǎng)既懂TRIZ理論知識(shí)和技能，又具較好創(chuàng)新精神和較高創(chuàng)業(yè)素質(zhì)的人才能夠打下良好的基礎(chǔ)。

一、TRIZ理論的核心思想

TRIZ，拉丁文Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch的詞頭縮寫，其意義為“發(fā)明問(wèn)題的解決理論”。TRIZ理論是一整套創(chuàng)新設(shè)計(jì)問(wèn)題解決工具，是目前解決創(chuàng)新問(wèn)題的有效途徑和方法。TRIZ理論的核心思想是借用系統(tǒng)化的解決流程，建立起基于知識(shí)消除矛盾的基本邏輯方法，進(jìn)而消除矛盾，解決特殊問(wèn)題。TRIZ理論的核心思想主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是任何一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展都遵循著客觀的規(guī)律發(fā)展演變，都具有客觀的進(jìn)化規(guī)律和模式，各種技術(shù)難題和矛盾的不斷解決是推動(dòng)這種進(jìn)化過(guò)程的動(dòng)力;二是創(chuàng)新實(shí)踐中遇到的矛盾及解決方案總是重復(fù)出現(xiàn)，徹底解決矛盾的創(chuàng)新原理和方法容易掌握，而且解決本領(lǐng)域技術(shù)問(wèn)題的最有效的方法往往來(lái)自其他領(lǐng)域的科學(xué)原理;三是技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展的理想狀態(tài)是用最少的資源實(shí)現(xiàn)最大效益的功能。

二、當(dāng)前風(fēng)機(jī)系統(tǒng)存在的問(wèn)題及其解決方法

當(dāng)前風(fēng)力機(jī)動(dòng)態(tài)模擬策略基本都是基于剛性系統(tǒng)而言，旨在解決機(jī)械參數(shù)特別是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量引起的差異，不考慮傳動(dòng)軸的彈性形變，可是這一問(wèn)題是不可避免的，在發(fā)電機(jī)和風(fēng)力機(jī)連接時(shí)存在齒輪箱必然會(huì)有柔性帶來(lái)的影響，使機(jī)組產(chǎn)生扭矩震蕩，而這一點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有著很大影響。

如何利用TRIZ理論在實(shí)驗(yàn)室建立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模型來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)風(fēng)場(chǎng)特性是研究的重點(diǎn)。根據(jù)已有的大量文獻(xiàn)資料，目前對(duì)風(fēng)力機(jī)模擬控制策略大多針對(duì)剛性傳動(dòng)模擬，即忽視實(shí)際機(jī)組產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)震蕩。因此，我們要在研究TRIZ理論的基礎(chǔ)上，借助已有的風(fēng)力機(jī)模擬系統(tǒng)控制策略，展開(kāi)對(duì)非直驅(qū)式風(fēng)力機(jī)柔性傳動(dòng)特性的電動(dòng)機(jī)基本模擬技術(shù)的研究，并進(jìn)一步對(duì)模擬系統(tǒng)穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性的影響因素進(jìn)行研究，最終確定最優(yōu)創(chuàng)新方案，提高風(fēng)力機(jī)模擬系統(tǒng)的精度以及研究效率。

三、TRIZ理論在風(fēng)電企業(yè)在綠色節(jié)能生產(chǎn)中的具體運(yùn)用措施

（一）風(fēng)機(jī)柔性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

電動(dòng)機(jī)以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在風(fēng)力機(jī)模擬系統(tǒng)中是必備的重要一環(huán)，對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制以及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的控制指令更是直接關(guān)系到模擬的效果。近年來(lái)廣泛應(yīng)用與風(fēng)力機(jī)模擬系統(tǒng)的電機(jī)有直流電機(jī)、異步電機(jī)和永磁電機(jī)。根據(jù)TRIZ原理，選用永磁同步電機(jī)作為原動(dòng)機(jī)著手風(fēng)力機(jī)柔性控制是目前比較理想的狀態(tài)。

（二）提升風(fēng)電設(shè)備可靠性，優(yōu)化機(jī)組設(shè)計(jì)

對(duì)于發(fā)電業(yè)務(wù)，除了要關(guān)注設(shè)備本身的問(wèn)題，更希望是把發(fā)電廠中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、輸電線路、SVG、變電設(shè)備等各個(gè)環(huán)節(jié)連在一起，從系統(tǒng)的角度來(lái)看，而對(duì)于設(shè)備廠商，如風(fēng)機(jī)，是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立、完整系統(tǒng)，但從我們的角度，卻是整體的一環(huán)。兩者之間對(duì)于可靠性管理的側(cè)重點(diǎn)有相同，也有不同。無(wú)論是設(shè)備的可靠性，還是系統(tǒng)的可靠性，還是要從技術(shù)和管理兩個(gè)層面串起來(lái)，整體考慮如何做到真正的可靠。在現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)投資經(jīng)濟(jì)模型下實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)的預(yù)期收益，必須使用大兆瓦、高效率、小體積、低重量、便于運(yùn)輸、吊裝安全的風(fēng)電機(jī)組，以實(shí)現(xiàn)在風(fēng)電場(chǎng)整體投資不增加的情況下，提升發(fā)電量，降低度電成本。同時(shí)技術(shù)路線的多樣化亦可推動(dòng)風(fēng)電機(jī)組技術(shù)進(jìn)步，還有綠色制造也是在風(fēng)電發(fā)展建設(shè)中需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題?？傮w來(lái)看，未來(lái)風(fēng)電行業(yè)的技術(shù)發(fā)力點(diǎn)集中在以下方面：增大風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量;提高葉輪的捕風(fēng)能力;提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率;提高機(jī)組及部件質(zhì)量;增強(qiáng)機(jī)組運(yùn)輸、安裝便捷性;增強(qiáng)機(jī)組環(huán)境適應(yīng)性等，相關(guān)風(fēng)電企業(yè)要進(jìn)一步提升設(shè)備可靠性，研究機(jī)組優(yōu)化的有效措施，促進(jìn)整體風(fēng)電機(jī)組工作效率的提升。

（三）強(qiáng)化故障診斷，提升電能質(zhì)量

針對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)工作，相關(guān)企業(yè)要加強(qiáng)相關(guān)工作人員技術(shù)培訓(xùn)，提升整體風(fēng)電服務(wù)質(zhì)量，在培訓(xùn)中，以風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)、故障診斷、損傷維修及運(yùn)行維護(hù)等幾方面為切入點(diǎn)，結(jié)合公司年度無(wú)人機(jī)風(fēng)機(jī)葉片巡檢結(jié)果，深入探究風(fēng)機(jī)葉片故障診斷技術(shù)。安排相關(guān)技術(shù)人員就嚴(yán)重葉片缺陷的識(shí)別、分類分級(jí)、缺陷修復(fù)建議等問(wèn)題，與專家進(jìn)行深入的探討交流。對(duì)此，相關(guān)風(fēng)電企業(yè)要將繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)交流與業(yè)務(wù)培訓(xùn)，推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用，探索新時(shí)期無(wú)人機(jī)風(fēng)機(jī)自動(dòng)巡航、葉片缺陷智能識(shí)別及檢測(cè)報(bào)告自動(dòng)化出具等新功能，為電力生產(chǎn)運(yùn)維提供有力的技術(shù)支撐。

基金項(xiàng)目：本文為包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院科學(xué)研究項(xiàng)目《基于TRIZ理論的風(fēng)機(jī)柔性控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及模擬仿真》（項(xiàng)目編號(hào)：QY2018-2-1-2）研究成果。

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