邵波
三峡新能源（滨州）发电有限公司，山东滨州 256800
摘要：本文分析了目前风电运营产业面临的诸多形势以及其导致的预期收益下降问题，为解决这些问题，就需要探索符合风电发展的优化设备运维之路，因此提出了增效提升的关键是良好的设备管理，结合目前市场发展情况，优化风电设备运营管理具体举措可以有强化运行分析、扎实做好设备巡视检查及检修管理工作、技术改造提升、优化备品备件管理等措施。
关键词：风电运营；提质增效技术改造；备品备件管理
一、引言
大型风电场风电机组设备数量多、分散广、发电状态的不连续性等先天因素，导致传统的风电设备管理存在一定的弱点，在排除电价下调、弃风限电等不可抗因素后，如何做好设备运营管理，充分调动人员积极性、优化机组风能吸收能力、延长机组有效发电时间、降低设备损耗等方面来提升设备的利用率和风场效益。
二、风电设备运营管理的具体措施
（一）强化运行分析
各个风机的机位不同，使得各个风机的风况、尾流、湍流等存在差异，因而实际发电的“公里数”也就不同，有的可能超“保养期”了，有的可能还没到“保养期”。因此不能单纯从定期维护角度考虑检修，要避免失修和过修，降低运营成本最好的措施就是与状态检修相结合，状态检修是通过日常检查和运行数据进行深入分析判断，预测机组的健康趋势，评估部件性能，并在故障发生之前就进行有计划的适当修理。
运行数据分析的主要内容应是：1、会影响风机安全运行的重要故障和报警；2、故障和报警频次最多的风机，对频发故障和报警的归类，确定哪几台风机的哪些隐患部位，找出共性问题。筛选数据原则是找影响安全的和批次性的问题。总结风机各系统故障分布，了解设备健康状况，然后现场针对性查找本质原因。
运行数据分析分为人工和程序自动分析，推荐程序自动分析方式，可根据SCADA 变量间的关系，优化机组健康报警指标的阈值，设计出能自动评估机组健康状态程序。风机运行数据分析应是目前集控中心大数据和云计算分析的一部分，多数故障都是由小到大的演变，提前分析和处理关键，通过比对各风机厂家运行数据分析来总结各自设备的优缺点，借鉴优点来拟定出控制系统优化和技改的措施，不断优化机组的设计、载荷输出、运维策略、维修计划，从而实现预防性、状态检修，减小机组的停机时间，减少电量损失，降低生命周期内的维护成本等。
（二）扎实做好设备巡视检查及检修管理工作
1、设备巡视检查管理
从管理上，需要制定重大隐患排查奖励机制，对于巡视、定检中及时发现的重大隐患问题，对个人予以奖励。做好巡视人员的配置，将设备分配，进行责任田管理，以长周期无故障运行时间为考核标准与绩效挂钩。优化巡检周期、方式、项目，制定细致的巡视检查指导书，并使用按指导书为基础定制的移动电子巡视设备，过程自动同步电子版设备健康台账、消缺通知单、作业工作票、检修交代等，形成闭环管理，以此来提高巡视检查质量和效率。
技术上，外部可对风机叶片、箱变、线路等采用无人机巡视，内部可增加或升级故障诊断系统，加强风电实时数据和振动监测数据的结合应用，通过红外摄像头对机舱内发热元件进行巡视，来提高设备诊断监视水平、故障预判能力，提升设备可靠性与稳定性。利用视频监控系统，开展远程及故障诊断与技术支持，提高故障处理能力。
2、设备检修管理
通过以往的运行经验看，如果真正按维护标准执行的定检将在很大程度上减少后续的设备故障率，减轻运维人员工作压力，同时也降低运维成本，提高了发电效益。
首先要从员工内心摒弃“差不多”、“还凑合”的工作心态和作风，以精益求精、严谨务实的态度，认真负责的工作责任心去做好每一项定检工作。
其次可通过开展定检质量监理制、定检设备首台标杆验收、最终三级验收、长周期无故障运行时间为考核标准与绩效挂钩等措施，来提高设备定检后无故障运行时间。
制定奖惩办法予以奖励自主维护、自主检修、修旧利废等节约成本、提高设备可靠性的风电场或个人。提高工作计划性、科学性，根据计划制定时间节点，倒排工期，制定科学、合理的计划停机时间，确保在小风季节或者配合电网公司停电期间完成定检工作，减少停电损失。
（三）技术改造提升
通过定期的运行数据分析，统计各项故障、影响电量的原因，将突出、重点、普遍性问题列为攻关项目，只要有利于提高电量、可靠性，降耗节能、降低成本，鼓励采用新技术、新工艺、新材料、新设备替代，可先做试点，试点后进行评估，成功后技改推广。有条不紊地滚动实施，不断总结经验，稳步提效。以下是几个提质增效技术改造的参考建议：
1、优化对风频次
在年平均风速较低地区，频繁对风、空转对机组的机械、电气设备的寿命能造成较大影响，未发电确徒增加了用电损耗。这种情况在小风季尤为突出，还造成散热不良，风扇持续运行，产生很大的损耗。因此要根据当地风速变化、稳定情况进行经济性核算，核算可行后，可优化切入风速或控制策略，可大大降低对偏航电机、偏航减速机、变桨电机、变桨减速机以及齿轮箱等机械部件的磨损。在风机维护中，对机械部件的维护维修是投入最多的部分，且一旦大的机械部件损坏，则将造成较长的停机，从而导致较大的电量损失。
2、偏航对风校准
据统计，大部分机组偏航误差在6度以上，年发电量损失可达2%左右。偏航误差的存在易给机组带来不利载荷，及降低功率输出，直接影响风场的长期效益。传统机械式或超声波风速风向仪都装在机组尾部，都会受到桨叶、机舱的扰流，还有出厂调试和安装引起的误差，其中气流扰动造成的误差影响最大。目前较成熟的校准手段是采用激光测风雷达测量，通过高频激光束来测量机组的风速、风向，排除了桨片尾流干扰，实现了准确测量。从投资回报率考虑，使用激光测风雷达来校正传统风速仪风机的模式，预计半年可收回校正投资。因此，技术上、经济上可行，对设备稳定运行和增效有益；
3、桨叶的维护
风机桨叶是风能捕捉的关键大部件，因此桨叶的完好度也决定风能的捕捉效率。叶尖接闪器受雷电、酸雨等原因损坏，再加上叶尖处的摆动疲劳影响，使得叶尖易成为整个桨叶的严重损坏开始的薄弱点。风沙、雨滴、灰尘、阳光暴晒都会对其表面造成损伤，加快腐蚀、老化的进度。研究表明，桨叶表面粗糙度和缺陷的累积将导致发电效率降低 5%-30%，进而还可能使桨叶失稳造成齿轮箱损坏。可在叶尖前缘粘贴叶片保护膜，强化重点损坏部位的防护，延长寿命。定期对桨叶进行缺陷修复、表面清洗、内部结构胶固定等，以较低的费用维持桨叶的气动性能，保证机组的发电效率；
4、降低设备运行损耗
设备损耗的统计分析及降低设备损耗是风电场日常运行管理的重要工作，可通过各节点的电能采集点进行分段计算分析，比对实际损耗和设计损耗的差异，寻找损耗关键部位，制定合理措施来降低能耗，提高效益；
5、其它措施
叶片调零、功率曲线优化、主控升级等措施也得到了广泛验证，对于受资源和微观选址错误、机组选型不合理、机组技术落后等原因导致的亏损问题，可尝试结合升高塔筒、加长叶片、加装涡流发生器等措施进行。
（四）优化备品备件管理
通过深入的运行分析总结，来实时统计备件使用和补充情况，在科学计算基础上逐渐摸索出安全库存量（以防止不确定性因素产生而制定的缓冲库存）。然后对需求量大、采购金额占比高的备品备件进行框架招标工作，提高备件采买效率及使用效率、减少大部件维修等待时间，降低招标成本和资金占用成本。将原有的进口备件进行国产化替代，通过用国产备件替代进口备件，有效减少材料费预算。
三、结论
本文浅谈了新形式下风电运营设备管理的想法，由于风电设备运营涉及科技、政策、市场、地域、规模等多方面因素影响，本文只是基于陆上大型风电提出了需要优化的设备运营管理初步思路，希望能对风电的设备运营管理发展有参考作用。
参考文献： 著作：[1] 龙源电力集团股份有限公司．风力发电机组检修与维护．北京.中国电力出版社.2016.1-8