赵东海
国电电力新疆新能源开发有限公司 新疆830000
摘要：国内新增大容量机组多为近年新研发投产机型，甚至部分机型仅有试验样机，大批量安装投产后风电机组能否适应恶劣环境，保持在95%以上可利用率的行标要求，其设计可靠性及运维质量将迎来重大考验。风电机组的运行维护环境、故障消缺及时性、作业方法模式等均对风机可靠性产生重大影响。结合已投运风力发电组的运行维护情况，分析定期检修、状态检修、故障检修、技术改造4种方法在风电机组运维管理中的重要性及配合策略，形成风电机组综合运行维护策略。
关键词：风电机组；运行维护；检修；策略
1风力发电机组分析
风力发电机组的运行需要借助风力，以风力推动风轮的转动，进而实现风能向机械能的转化。通过电机的持续旋转，电机的机械能量再次转化为电能，这就是风力发电机组发电的工作原理。之后，在变压器的作用下将电能输送至国家电网，进而为生活用电以及工业用电提供保障。风力发电机组主要采用的是并网运行的方式，控制方式主要有两种，一是恒速恒频控制方式，另一种是变速恒频控制方式，这两种方式下，电能的频率始终处于一致的状态。在科技不断进行的当下，风电技术得以优化与完善，目前变桨距技术应用率较高，其可在风速变化下实现风轮转速的改变，并在变流技术作用的辅助下控制发电机的转距，进而在保持电流频率不变的情况下最大化的提高发电效率。
2当前风力发电机组的运行现状
2.1风力发电机组事故频发
风力发电机组运行时，轮毂驱动方面会出现故障，功率变频器也会出现错误，或在机组移动时出现偏航功率下降等问题，虽然可以采用多次复动或设备重启等方式确保机组运行的恢复，然而多次复位也会使风能的利用率受到影响，短时间内多次开关机会使之利用率统计数据出现变化，也会缩短设备的使用寿命。同时，如果风力发电机的变桨电机或齿轮箱等重要部件出现故障问题，必须要停机进行设备检修，由专业的技术人员进行设备的维修及零件的更换，不仅维修工作任务繁重，还需停机较长时间才可恢复设备的正常运行，这会增加维修成本，也会影响风力发电机组的经济收益。
2.2风力发电机组核心部件的损坏率较高
在风力发电机组运行时，如果核心部件出现损毁，将会对其运行安全产生影响，通常齿轮箱、发电机以及轮毂集电环等重要部件应用数量较多，并且较易出现故障，维修及维护成本都相对较高，并且在零件后还需进行繁琐的调试工作，并且即使更换了部件还存在损坏的可能，不仅需要再次维修，也需投入大量的维修成本。
3风力发电机组的安全运行分析
风力发电机组安装于野外，其运行环境较为复杂，并且难以通过人力作用进行风速的调整，因此，其运行时所承受的压力较为复杂且压力大小不一，因此，外界环境因素的影响会对风机的稳定运行带来不利影响。在风力发电机组制造时主要应用的是金属结构材料，并需对其进行严格的检测，以确保材料具有较强的温度变化抵抗能力以及防腐能力，并对其结构设计进行合理优化，以此提升发电机组的运行寿命。风力发电机组能否稳定与安全运行，取决于其控制系统能否展现出良好的控制效果。现阶段，风力发电机组的控制系统当中应用的都是安全链保护系统，这种运行系统较为独立，安全链保护系统采用的是单回路结构，各个监控点相互关联，一旦发电机组出现故障，单回路将会自动触发开关而关闭回路，停止风力发电机组的运行，进而实现对其安全保护。
变桨距的调整是控制风机运行状态的主要方式，通过对变桨距的控制可以降低风力发电机组的负荷，在机组中止运行时，桨叶角位置将会改变，进而实现对机组的安全保护。在机组制动过程中，需要同时使用三个相互独立的叶片变桨结构，一旦风力发电机组的运行出现异常，采用紧急顺浆的方式可使叶片保持在最大角度上，进而使机组停止运行。
4保障风力发电机组安全运行技术的应用对策分析
4.1提高风力发电机组安装质量
安装是风力发电机组运行之前的环节，确保良好的安装质量，可以使风力发电机组的运行效率更高，使之安全运行得以保障，进而将风力发电机组的经济效益完全展现出来。风力发电机组通常安装于户外地势较高处，安装过程中较为困难。安装过程中，必须加强对各个部件的控制，严格对重要的连接点进行排查，特别要加强电气线缆接头的状态检查，如果接头连接的紧密性不够，一旦发电机出现故障问题将会导致连接处出现短路起火等现象，进而导致严重的火灾事故出现，这对导致整个系统瘫痪，为发电企业带来不可估量的经济损失。基于此，在风力发电机组安装过程中，应加强对各个安装部位的检查，严格按照国家规定标准进行安装与检测，从源头上消除潜在的安全隐患。
4.2加强设备巡检管理
系统的运行状况取决于控制系统软硬件的应用情况，在风力发电机组运行时，工作人员必须在控制室内对各个机组的运行情况进行严密监控，并对其运行参数进行准确记录，定期到运行现场进行巡检，以确保风机叶片正常运行，系统运行无异响。将软硬件系统的检查纳入到日常检查项目当中，定期进行系统软件参数的测定，加强设备的维护与检修工作，从主动预防入手，减少设备故障问题的发生。同时，要制定设备巡检操作标准，确保检查后将检查情况详细记录于检修台账之上，并对具体的检查情况加以分析与总结，以便于日后保养与维修工作的查阅与参考。
4.3制定紧急状况的应对措施，减少紧急事故的影响
风力发电机组安装于户外环境，自然灾害的发生会对其运行安全产生不利影响，因此，应采取有效的对策加强对机组的电压保护，并对雷电接收传导系统进行优化与完善。同时，也可制定相关对策确保等电位的有效连接，及时进行接地系统的检查与处理，以免由于雷击引发风力发电机组故障问题出现。由于受到风速问题的影响，风力发电机组也会出现停机故障，并且，如机组长期运行于潮湿环境，并环境气温过低都会使其引发机组停机，在机组运行前，应对设备的绝缘性进行检查，确保其符合运行标准再开启设备。
4.4加强风电齿轮箱维护管理
齿轮箱是风力发电机组的重要结构组成，加强对齿轮箱的保养与维护，可以确保机组的安全与稳定运行。日常检查中，要对齿轮箱的油位进行检查，以免其出现漏油现象，同时要检查齿面，以免其出现不平整现象或发生不明震动或异响的情况。不仅要强化对齿轮箱主体的保养，还要定期检查其运行相关部件，任何一个微小部件出现故障都会对机组的正常运行带来影响。如果风力发电机组属于三点支撑结构，如果机组的支承主体出现变形将会导致齿轮箱出现重心偏移问题，使齿轮轴承出现偏载现象，进而使之无法正常运行。同时，如果主轴承无法正常使用，或出现轴箱固定不牢固的现象，齿轮箱将会承载较大的压力，进而使行星架轴承难以正常运行。
结束语
由于风力发电机组故障频发，进而使其运行状况受到了不利影响。面对风力发电机组的隐患问题，应采取有效的技术手段进行安全维护，从事前预防入手，减少发电机组的故障隐患，使之运行过程中的风险发生率得以降低，进而为风电机组的安全运行提供保障，推动风力发电领域的稳步发展。
参考文献：
［1］杨校生.风力发电技术与风电场工程［M］.北京：化学工业出版社，2011.
［2］中国可再生能源学会风能专业委员会.全国风电设备运行质量状况调查报告（2012年）［Z］.2013.