风力发电机的运行与维护措施分析

发表时间:2021/3/15   来源:《科学与技术》2020年第30期   作者:梁小康
[导读] 近年来,人们生活水平不断提高,电能的消耗与日俱增。
        梁小康
        陕西能源电力运营有限公司  719400
        摘要:近年来,人们生活水平不断提高,电能的消耗与日俱增。在节能减排和节约用电的倡导下,能源短缺的情况稍有改善,但是工业生产方面依旧面临着很大压力。因此,风电场电气设备的正常运行十分重要,风力发电机正常运行不仅能保证电能供给,还能够避免安全事故的发生,保障发电的稳定性。
        关键词:风力发电机;运行;维护措施;
引言
        我国在经济发展的进程中非常注重新技术和新设备的创新和应用,尤其是在风力发电产业,依靠先进的设备和技术,降低运营成本,不断提高运行效率。一个风电投资项目,除了质量优良的发电设备做保障,还需要风电场全生命周期的度电成本优化,在设备运维、保养等方面,加强科学管理,加大科技创新,不断开展更深层次的研究工作,使风力发电设备在额定运转时期内发挥最佳性能。关于风力发电设备运维和检修存在的问题及其问题产生的主要原因等必须结合风场实际开展具体化分析,并研究制定出问题的解决方案和有效的管理措施。
1风力发电机的运行
        风能是风通过设备转化为电的方式。风力发电机在运行过程中需要一定的风力,通常用于平坦、风大的风力农场。市中心风力太大、太拥挤,大部分风力农场建在比较偏远的房屋里,以最大限度地利用大自然的风能。但地理位置并不理想,在一定程度上意味着风电场电气设备的安全运行管理相对不足,需要不断审查更好的管理。技术人员可以使用计算机技术连接到设备并远程监控设备。
2风力发电设备运维中存在的常见问题
        2.1投入的运维资金不足
        我国风电平价上网时代的到来,使得企业更加追求优质设备和低成本投入。风力发电项目全生命周期主要是项目投资开发、风场工程建设和设备安装、生产运维三个阶段。在项目投资预算确定的前提下,项目竣工投产后,生产运维的管理水平和工作效率直接决定了项目的效益。然而,由于前期风资源开发、风电场建设以及设备采购的资金投入巨大,以及生产运行阶段不确定因素的出现,都会造成运维资金不足的问题,从而影响运维工作不能顺利实施,结果带来风机故障率高,停机成本增加,运行效率低,发电量少,企业效益下降。据统计,陆上风电的运维费用一般占到度电成本(每千瓦时)的10%~15%。
        2.2管理与技术方面的落后
        风电场的运维工作是一项系统工程,主要关注风电场的设备管理、技术管理、人员管理、备品备件管理和安全管理等。风力发电设备运行维护是重要的工作内容,风力发电机组涉及机械结构、机械传动、液压润滑、电力电子、高低压电气控制、各类传感器、通信传输、检测技术等各方面的专业知识,可能还会有不同机型,对设备维护人员提出了较高的要求,一旦运维人员的知识技能不足,就会延误故障的发现和排除,增加停机成本,甚至发生事故。我国在风电运维模式和管理上还是粗放型的,运维人员是否按照风机运维手册的要求操作,当天的工作计划完成状况和问题解决的成度等等,均无法得到及时有效的监管,有些错误操作不能得到及时提醒和纠正,可能导致风力发电机组性能受到影响,不仅难以达到预期的发电量,还会造成严重的生产事故。
3解决运维问题的举措和方法
        3.1加强运维管理基础工作
        1)加强设备管理.风电场运行设备较多,管理时必须贯穿风电场的整个运维过程,在设计初期和前期建设阶段就应开展相应工作,对风电场的规划提出有效的合理化建议,避免出现不可逆的设计、建设缺陷。风机运维管理难度大的主要原因是其分布分散且环境恶劣,所以做好设备的定期维护工作就显得尤为重要,日常管理中风电场应以各项专项检查为抓手及时发现、整改设备隐患。2)加强技术管理.风电场运维管理技术内容复杂,要注重细节,促使管理标准化。另外,随着缺陷的增多,还要进一步完善相应的信息系统,为后期运维工作的有效开展提供参考依据。


        3.2做好日常的安全管理   
        日常安全管理过程中,集团成员情况参差不齐,安全意识需要加强,日常学习只以手续的形式进行,不注重自身技术的改进。管理者应确定风能不同阶段的运行方式,定期开展组织培训活动,注重培训质量,使小组成员了解安全威胁的严重性,提高对问题的认识。可以在工作场所或易受伤害的地方贴上能够在紧急情况下练习的标注和警示标志,并通过实际指导告知工作人员“预防”的重要性。将设立一个监测小组,监测工作人员安全行为的执行情况,以便个别工作人员能够将其安全意识付诸行动。
        3.3运用全寿命周期管理理念,构建合理的运维模式体系
        我国风电场装机的容量不断扩大,运行风电机组的数量逐年增加,风电场的运行已经进入规模化的发展阶段,全寿命周期的投资理念已经逐渐被业内接受,不仅要选好设备,更要用好设备,风电设备运维管理状况成为当下行业关注的重点。学习国外先进的管理经验,基于大数据和云计算,采用系统诊断、风险评估、可靠性分析、寿命管理、预知性维修、整体解决等风电运维策略,加强设备管理与技术提升、优化工作环境与资源配置、构建合理运维模式与体系,改变“头痛医头,脚痛医脚”的落后管理方式,从被动式运维向主动式运维、智慧运维转变,做到有计划的“预防式”保障服务,既有“急诊式”维修又要做“体检式”预防。运维管理是风电场工作中的一项重要任务,不仅是提升设备利用率,提高设备安全性、稳定运行,降低各种能耗的前提,而且还是风电场获得更多经济效益的保障.
        3.4加强对运维管理人员的培训
        1)做好安全培训.对风电场而言安全管理工作应处在首要地位,因为风电场的安全运行不仅关系着公众的安全用电问题,同时其还影响着风电企业的生存及发展,因而在开展培训工作时,要将安全培训放在首位。2)做好技术培训.风电场运维管理对工作人员的综合能力、专业技能要求较高,专业技能和从业水平有很大的联系,因而要重视技术培训工作,在风电场快速发展的今天对运维管理人员的技术要求也更高,不仅要掌握基础电气知识,还要有扎实的机械、自动化技术基础,以此实现对发电设备的全方位的掌握。
        3.5基于大数据分析的故障诊断及维护策略
        风电机组是一个复杂的综合系统,机组的故障在出现前期必定会出现一些征兆字节。我们应统计分析组的错误数据,以确定错误分配规则。对复杂故障和复杂系统可以进行分析、研究和分析,以检测风电场干扰,从而更好地检测风电场干扰过程和进一步发展,为持续改进集团维修政策创造基本条件。一般以故障树分析为基础对风力发电机组故障进行FMEA模态分析。对电网和风力发电机进行故障分析时,首先对其进行科学论证,通常分为多个故障子系统,例如b .发电机、风车、动力系统、制动系统、机架、螺旋桨系统、电气系统、传感器等。故障树分析(FTA)、故障模式和影响分析(FMEA)的应用对各个子系统进行了故障分析,形成了风电场和故障子系统的FMEA分析报告,对各组各故障子系统和故障类别、故障类型、故障原因、故障因素及相应的基于此结论的维修策略进行了完善和不断改进。
        结束语
        风力发电在现代电力生产中的应用较为广泛,其运行故障直接降低了自身运行的稳定性,并对电力生产造成较大影响。对此,电力工作者只有在了解风力发电机运行原理的基础上,加强设备常见故障分析,并规范化地对其进行处置,这样才能有效地提升风力发电机运行质量,促进电力产业的有序发展。
参考文献
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