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摘要：当今世界能源供应种类繁多，如石油、煤炭等化石燃料，风能、太阳能、核能、天然气等清洁能源。其中，化石燃料的使用占很大比重，但由于它是一种不可再生资源，肆意使用对环境污染危害极大，导致全球温室效应逐年加剧，因此有必要严格控制化石燃料的开采和使用。风力发电作为一种绿色能源，其研究开发、利用和应用已成为世界各国关注的焦点。然而，风力发电的能量和效率直接取决于风力发电设备的性能和运行状况。因此，风电企业应重视风力发电设备的安全管理和运行维护，提高其在线安全运行周期，为社会提供安全可靠的电力。
关键词：风力发电；设备运行维护；问题；改进措施
1风力发电设备安全运行状况
由于风力发电环境大多位于高原和沿海地区，其气候和地理特征对风力发电设备安全运行的影响不容忽视。另外，风电基站采用单离散、全线集中控制方式。风电设备的安全管理和运行维护需要克服复杂的地理位置和多变的气候环境，这对风电设备和运行维护人员来说是一个很大的考验。
风力发电设备的工作原理是风轮将风能转化为机械能，然后主轴、齿轮箱等传动系统与发电机组相连，发电机组输出机械能驱动的电能。设备包括叶片、风轮、传动装置、迎风装置、发电机组、铁塔、高低压控制柜等，大部分易出现问题的设备与地理环境和气候密切相关。如高原地区，10月以后多为降雪天气，叶片和风机结冰，导致发电机组停机或不正常运行，不能保证电能质量，也影响设备的使用寿命。
由于知识储备和技能水平的限制，各种系统还不够全面。维护人员不能严格遵守规定操作，对风电设备的管理和维护不够重视，对复杂的工作环境缺乏信心和积极性。特别是在暴风雪环境下，当风力发电设备需要及时维修时，人员不敢承担维修工作，造成风力发电设备断线，影响发电质量。
2解决运维问题的举措和方法
2.1运用全寿命周期管理理念，构建合理的运维模式体系
我国风电场装机容量不断扩大，运行的风电机组数量逐年增加。风电场运营已进入规模化发展阶段。生命周期的投资理念逐渐被业界所接受。不仅要选好设备，还要用好设备。风电设备的运行维护管理已成为业界关注的焦点。借鉴国外先进管理经验，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、预测性维护、整体解决方案等风电运维策略，加强设备管理和技术改进，优化工作环境和资源配置，建立合理的运维模式和体系，改变“头痛医、脚痛医”的落后管理模式，实现有计划的“预防性”安全服务，应从被动运维向主动运维转变智能操作和维护，提供“紧急”维护和“体检”预防。运维管理是风电场工作中的一项重要任务。它不仅是提高设备利用率、提高设备安全性、稳定运行、降低各种能耗的前提，也是风电场获得更多经济效益的保证。
2.2运用新技术提高运维工作效率和有效监管
风电场事故不仅关系到整机的质量，还与企业的管理体制、风电场的管理以及运维人员的规范操作密切相关。风电场维护维修人员的安全意识、技术水平和责任感对保证风电机组的正常运行和安全起着最直接、最关键的作用。作为高风险发电企业，要实现安全生产，除了要完善制度外，还需要在技术上加以完善。我国风电运行阶段的监测方法主要集中在电气设备上。风电的主要部件，特别是与风电设备寿命和运行风险相关的关键部件，如发电机主轴、轴承、齿轮箱、叶片等，缺乏有效、系统的状态监测，导致在运行阶段对风电设备的跟踪了解被动、有限故障的发展趋势不能提前发现和消除隐患。运维工作主要依靠相关人员的责任心和专业水平及时发现和消除隐患。但是，设备的定期检查需要1-2个月。有限的运行维护人员、恶劣的天气条件、高空的场地条件、人员的技术水平、工具条件和人员的身体状况等因素使得风力发电设备往往处于亚健康状态，无法保证整个生命周期的最大效益。
随着各种技术手段和管理模式的优化，售后运维早已不是简单的设备维修。数字工具和检测设备、5g技术和光纤通信、北斗卫星技术应用和人工智能穿戴设备使运维检测质量和运维水平有着巨大的提升空间。
数字化风电场运行管理、大数据挖掘、智能分析诊断、故障预警、故障预测、故障数据库、备件数据库建立，实现预防性维护、备件供应、风电预测、电力交易等平台管理功能。数字扭矩扳手可以记录各螺栓的扭矩信息，并及时上传到数据中心，采集的数据可用于设备寿命周期的计算和分析；北斗定位系统的高精度静态定位方法能有效监测风机基础沉降；光纤检测不仅可以检测重要结构构件的细微应力变化，而且可以反映传输构件的温度变化，智能穿戴设备已成为运维人员不可缺少的设备。它已成为先进技术在运维管理中应用的新平台，不仅使运维管理信息化、可视化、智能化，而且使运维人员更加安全，大大提高了运行的效率和可靠性风力发电设备的维护保养。
通过先进技术的应用，运维人员可以更好地掌握设备的运行状态，制定合理的维护方案和资源配置方案，缩短故障检修时间，提高风机的发电效率，未来风机无人值守是可以预期的。
2.3针对气候和地理环境影响的运行维护措施
风电建设用地的选择通常侧重于某一地区风电场的规模。因此，风电场建设场地广泛分布在高海拔、沿海等偏远地区。沿海地区夏季的强风雨环境和高原地区冬季的暴雪环境将对风力发电设备产生巨大的负面影响。例如，气流会损坏叶片和风轮，不仅会影响风力发电的效率，还会直接缩短风力发电设备的使用寿命。同时，风力发电设备的制造主要是金属结构件。在这种环境下，风力发电设备的腐蚀加剧，对风力发电设备的整体稳定性产生不利影响。如果不能及时解决腐蚀问题，将直接造成整个风力发电设备的倒塌事故。因此，在风力发电设备的运行维护中，要进一步加强对风力发电设备叶片、齿轮等结构件的检查，以确定是否有腐蚀，风力发电设备结构件的变形等问题。同时，根据风力发电机组的功率输出曲线，综合分析了环境对风力发电设备的影响。在此基础上，对风力发电设备的运行维护进行适当调整，及时消除风力发电设备运行中的安全隐患。
在开展运行维护工作前，相关工作人员应通过现场调查和提前查阅资料，了解风力发电设备安装位置环境的具体情况，科学选择合适的设备材料或设备，以弱化风险自然环境对风力发电设备的影响。例如，由于高原地区气压较低，会加速风力发电设备的材料老化和金属疲劳，从而直接缩短风力发电设备的使用寿命。针对这类问题，在风电设备材料的选择上，必须选择耐低温、耐压强、低压运行的电控设备。再比如，由于沿海地区的强风雨，会加剧风力发电设备金属构件的腐蚀，降低风力发电设备的整体稳定性。针对这类问题，在风电设备材料的选择上，有必要选择耐腐蚀材料。同时，加强风电设备材料的防腐处理，提高材料的防腐性能。此外，运维人员应定期调整叶片安装角度，以保证风力发电设备的最佳运行性能，从而有效提高风力发电效率。
2.4风力发电机运行维护措施
风电机组作为整个风电基站的核心设备之一，其性能和运行维护直接影响到风电设备的运行效率。因此，加强风力发电机组的运行维护具有重要的现实意义。风力发电机组在运行过程中，常见的故障有以下几类：（1）传动部件之间的卡涩或摩擦加剧；（2）固定螺栓紧固减少；（3）液压系统发生泄漏；（4）各种传感器损坏；（5）因此，在风力发电设备的运行维护中，有必要重点对风电机组故障易发部位进行维修和保养。
首先，要对传动部件之间的润滑、固定螺钉的紧固、液压系统和传感器等结构件进行定期检修，确保定期维修工作高质量、高效率地进行。通过对风电机组各结构部位的全面检查，发现问题及时修复。其次，故障应急维修是指风电机组发生运行故障后及时进行现场调查和处理。在进行此类故障排除前，要通过经验和对故障表现的目测，如液压损失、电机晃动等，迅速判断故障原因，并及时停止风电机组运行，更换损坏的部件。为快速完成部件更换，维修人员应携带相关结构件，或更换风电基站中的易损易耗件。维修工作结束后，维修人员应记录故障点、故障解决措施，并做好现场清理工作，为今后类似故障提供快速有效的解决方案。
结论
风力发电设备是风力发电的基础。必须以安全生产为基础，以设备安全管理和运行维护为重点，以隐患快速诊断和排除为维护手段。同时，各类作业指导书力求做到有效防控和快速解决，从而保证风力发电设备在线安全运行，提高风力发电发电和企业经济效益，为社会提供安全可靠的电能。
参考文献：
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