鐘 偉
大安潤風能源開發(fā)有限公司
探析風電場的運行維護
鐘偉
大安潤風能源開發(fā)有限公司
因我國多在偏遠地區(qū)建立風電場,環(huán)境和氣候條件都非常不好,在高空檢修風電場設備是必須的,以這樣條件為背景,加強風電場運行管理能力是當務之急,不然風電場的經(jīng)濟效益、運行穩(wěn)定以及安全生產(chǎn)將會受到極大影響。隨著改革開放的快速推進,風電場在我國迅速發(fā)展,不斷涌現(xiàn)新的風電場。而運行維護人員大多是新人,業(yè)務技能水平比較薄弱,這就需要風電場不斷完善其安全運行標準體系和檢修制度,提高員工的業(yè)務技能和運行安全管理能力,加強設備的可靠性,提高設備的性能,從而使風電場最大限度的獲得經(jīng)濟效益。
風電;運行;維護
1.1氣候因素。東南沿海地區(qū)和三北地區(qū)是我國建立風電場的主要地區(qū)。高原地區(qū)是我國北方風電場的主要地區(qū),也就是說在海拔高于1800米的地方建立了相當一部分風電場,當?shù)囟镜陀?30℃的最低溫度,有的時候出現(xiàn)高于30m/s極端風速且沙塵暴的天氣情況。風電機在冬季運行的過程中有個別地區(qū)的機組會出現(xiàn)葉片結(jié)冰的情況,南方個別山頂風電場也有此類情況發(fā)生,部分在風速傳感器上出現(xiàn)冰凍,導致機組停機,發(fā)電難以正常進行。而鹽霧、雷暴、臺風(海上/灘涂/潮間帶)是我國長江以南地區(qū)的主要氣候特征,這對于維護、運行風電場來講非常困難。我們必須采取認真應對手段,降低惡劣氣象特征給風電場造成的破壞,事先進行演練并做好應急預案。
1.2地理特點。我國風電場在氣候特征上有其特殊的地方,同時地理位置、周圍環(huán)境也較為復雜,如山區(qū)、森林、懸崖、海濱灘涂(潮間帶)等。復雜地形、障礙物會引起氣流畸變,造成湍流、切變以及尾流發(fā)生復雜變化,進而影響風電機組的輸出性能,更嚴重的是湍流、切變以及尾流會造成設備損壞,甚至影響設備壽命。
2.1抗冰凍措施。在冬季特定氣候特征環(huán)境下個別風電場會出現(xiàn)葉片冰凍和結(jié)霜情況。由于冰凍風速計不能工作,導致誤報而停機時間較長。對此可以通過除冰劑除冰、加熱除冰以及使用帶加熱器的風速計等措施。
2.2對發(fā)電機組采取的措施。因空氣密度在夏季和冬季的差異較大,風能密度變化也較大,極大影響了機組功率的輸出。建議實施有效手段,采取定期調(diào)節(jié)葉片安裝角度、調(diào)整失速點以及優(yōu)化控制策略等,在保證經(jīng)常性超發(fā)不會出現(xiàn)的條件下,全面優(yōu)化發(fā)電性能。
2.3對風電設備采取的措施。高原因其空氣密度較低,海拔高度高,會導致風電設備運行表面疲勞、材料老化,使風電設備元件、材料、散熱受到影響。長時間及夏季運行負荷較大,在高原環(huán)境下機艙散熱不同于低海拔地區(qū),所以機艙散熱能力必須加強。高原空氣稀薄環(huán)境下對電控元件(如開關(guān))的影響較大,必須認真考慮實施有效手段。
風電機組運行一定階段后,由于各種問題使得部分機組的性能減弱,若不實施有效手段就會使部件損壞、發(fā)電量減少,使機組壽命受到影響。通過分析研究機組功率曲線、運行數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)機組可能出現(xiàn)問題的所在。檢修運行風電場的過程中,對發(fā)現(xiàn)的問題必須實施有效手段及時解決。
4.1運行維護風電場的模式。因風電行業(yè)近幾年來的發(fā)展非常迅速,制造風電機組的廠家大部分是新加入的廠家,而運行維護部分風電場人員也是新人,大大不同于電力體制改革前運行維護風電場的方式(質(zhì)保期以外和質(zhì)保期),不僅僅有業(yè)主自主運行維護,運行維護方式還有委托廠家和第三方。但不管什么方式,在運行維護過程中需要技術(shù)服務方必須具備豐富的經(jīng)驗、專業(yè)的技術(shù)團隊以及技術(shù)裝備。
4.2生產(chǎn)的前提條件是安全。風電場運行不同于別的發(fā)電廠運行,風電場的有較多而且分散的機組,維修運行部分機組也許要登高作業(yè),要走很遠的路,面對的天氣可能十分惡劣,所以,安全生產(chǎn)管理風電場的極其重要。
風電場要抓好安全生產(chǎn)管理工作,第一點就是要把獎懲制度、安全檢查評價、安全責任制落實好。堅持“安全第一,預防為主”方針,堅持責任到人、制度到位原則,制定應急預案,加強安全檢查,認真落實有效的安全措施,加強學習和培訓安全知識,積極開展預案演練,在萌芽狀態(tài)下消除安全隱患。
4.3管理運行設備。在運行風電場時,應做好管理體系建設,包括設備責任到人、設備評級、設備檔案管理等。對于技術(shù)經(jīng)濟分析、運行報表和運行分析要定期開展,及時發(fā)現(xiàn)設備隱患,及時消除。
維護檢修風電設備可分為四種:狀態(tài)檢修、事故檢修、定期維護和日常維護檢修。因分散是風電場的主要特點,慢慢改變了風電場運檢合一風電設備檢修的單一模式,在技術(shù)上風電設備檢修及裝備不斷進步。
以前我國維護檢修風電場的方式定期維護,一年維護2次,加上隨時修理機組發(fā)生的故障。這種方式被稱為“被動式檢修”,它的主要弊端就是發(fā)現(xiàn)故障時,部件已不再完好,已經(jīng)損壞或損壞嚴重。使得風電場遭受極大的經(jīng)濟損失,尤其隨著不斷增加機組容量,會加大這種經(jīng)濟損失。
因此應提倡主動式維護檢修,早期發(fā)現(xiàn)事故隱患,根據(jù)部件運行的狀態(tài),合理安排設備檢修時間,以減小故障引起的損失。
現(xiàn)階段風電場新員工較多,針對這種情況,應在管理制度、技術(shù)、安全方面加強對員工的培訓。為了防止工作中出現(xiàn)設備和人身事故,風電場以其高空、野外作業(yè)的特殊環(huán)境為根據(jù),實施專項、專門培訓,講解電氣設備、風電設備的結(jié)構(gòu)、原理及操作知識,把最基本的電力法律法規(guī)、電業(yè)安全知識、動手操作能力、技術(shù)基礎(chǔ)知識和技能傳授給員工,使在員工參加風電場工作之前就具備較高的技術(shù)水平及能力。
我國運行維護檢修風電場工作十分艱巨,面臨很多新情況、新問題,這就向風電場運行檢修人員提出進一步要求,要求他們的技術(shù)水平要不斷提高,實施專業(yè)化的技術(shù)措施,完善運行維護技術(shù)管理體系,使目前存在的問題得到有效處理,確保風電場在穩(wěn)定、良好的條件下發(fā)電,推動整個風電行業(yè)穩(wěn)定、健康發(fā)展。
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