范多虎

（甘肅中電投新能源發(fā)電有限責任公司，甘肅 蘭州 730050）

目前，國內(nèi)已經(jīng)建成了很多規(guī)模較大、技術比較先進的風電機組生產(chǎn)基地，并在一定程度上推動我國能源結構調(diào)整及節(jié)能減排工作的開展。然而風電作為一個特殊行業(yè)，其特殊性表現(xiàn)得尤為突出，伴隨著近幾年大量的風電場相繼建成并投入使用，風電場在管理中帶來的問題層出不窮，怎樣有效地解決這些問題，以何種運維管理模式和措施來達到風電場安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益的最大化是各風電運營企業(yè)應該思考的問題。

1 風電場管理的現(xiàn)狀

近年來，風電場建設速度越來越快，投產(chǎn)數(shù)量越來越多，但與風電場的建設速度相比，風電場運維管理經(jīng)驗比較匱乏，并且由于大部分風電場處于風電機組質(zhì)保期內(nèi)，對于風電場運行中、后期機組的維護管理提前投入重視程度不夠，留下了許多安全方面的隱患，目前，雖然我國已經(jīng)具備了大規(guī)模生產(chǎn)風電機組的能力，但由于其成本較高，風電運維安全風險大，所以需要從整機制造工藝到后期風電場運行維護等多個環(huán)節(jié)進行控制，另外，整機制造質(zhì)量和風電場的運行維護是影響風電企業(yè)投資回報率的重要因素之一。

在當前風電場運維管理當中，一般根據(jù)實際情況采用“運檢分離”的管理模式，而質(zhì)保期內(nèi)風電機組的維護保養(yǎng)工作都由制造廠負責，風電場員工主要負責設備運行管理以及對風機維護檢修實施監(jiān)督管理工作，而這就造成了運行以及檢修工作責任不清或監(jiān)督不到位等現(xiàn)象，因此如何加強風電場運行后期的維護管理工作，是當前各風力發(fā)電企業(yè)所面臨的重要難題之一。

另外，隨著新能源裝機規(guī)模擴大，本地電力消納不足以及電網(wǎng)結構原因送出能力不足，使得許多地區(qū)出現(xiàn)嚴重棄風棄光現(xiàn)象，這給我國可持續(xù)發(fā)展帶來了重大隱患。但在“雙碳”戰(zhàn)略背景下，電網(wǎng)結構不斷優(yōu)化，新能源蓄力爆發(fā)，大有可為。

因此，在風電行業(yè)中存在著巨大的市場空間和競爭，同時，也促進了風電業(yè)務新模式的改革和創(chuàng)新。圖1為山地風電機組運作圖。

圖1 山地風電機組運作圖

2 風電場管理的模式

2.1 運維模式的種類

（1）運行自己管理，維護外委。這種模式具有運行和維護銜接不足，運行分析不到位，設備維護監(jiān)督相對缺失，維修質(zhì)量難以保證，單位千瓦維修費用高的特點。目前，我國的風電機組生產(chǎn)廠家很多，但是第三方外委維護企業(yè)對于風電機組的制造過程和原理不熟悉，員工素質(zhì)參差不齊，人員相對不穩(wěn)定，嚴重制約了風電場維護工作優(yōu)質(zhì)高效地開展。因此，要想做好維修工作，就必須有一個好的團隊和一套完善的管理制度，對于風電機組而言，這一點尤其重要，只有這樣才能保證機組正常運行，確保風電行業(yè)健康發(fā)展。

（2）運行和維護全部外委。運行與維護完全靠外委，特點是風力發(fā)電企業(yè)人員投入少，對于運行和維護具體工作掌握難度大，運行和維護單位溝通協(xié)調(diào)困難，委托運維費用高昂，運行或維護管理不到位造成設備故障的風險大。如果前期維護不到位，或者小缺陷及時不能發(fā)現(xiàn)，就會導致大部件損壞進行更換，比如更換1臺4.0MW風機單只葉片價值約100萬。因此，要想降低高昂的維修費用，就需要在合同簽訂前制定出全面的風電場委托運行、維護技術條款和考核依據(jù)，投入更多的人力進行監(jiān)督，督促合同單位進行高質(zhì)量的預防性維修，減少故障響應速度、提高維修工作效率，運行加強設備監(jiān)視和運行分析也是關鍵。

（3）運行和維護全部自己管理。隨著風機出質(zhì)保日期的到來，風電運營企業(yè)開始儲備人才進行自主運維的準備，首先是技術人才的培養(yǎng)，通過旁站監(jiān)督到逐步參與到風機維護消缺工作當中，加上人員理論和實踐技能培訓的結合，以及適當?shù)目冃Ч膭睿S檢人員技能快速提升，逐步實現(xiàn)了風機的自主消缺維護，以及預防式計劃檢修。運行和維護全部自己管理，完整的制度體系支撐使運行和維檢的配合存在的問題逐步解決，節(jié)省了高昂的委托運維費用，相關成本不斷減少，設備故障率持續(xù)降低，人員技能不斷提升。

2.2 運維一體化創(chuàng)新管理模式的劣勢

目前，運維一體化的常用模式就是以班組作為單元，將風電場內(nèi)的員工劃分為運行班組與維檢班組。其中，維檢班組作為風電場最重要也是最基本的組成部分，其管理方式直接影響到整個風電場的安全穩(wěn)定運行及經(jīng)濟效益，因此，如何對維檢班組進行有效的管理成了一個關鍵問題。在風機質(zhì)保期內(nèi)，風機的維護保養(yǎng)工作主要是由風機制造廠負責，而風電場人員主要負責運行管理。因此，該管理模式對于新風電場質(zhì)保期內(nèi)對于風機維護的監(jiān)督要求是必不可少的。然而，隨著設備出保，這種經(jīng)營方式的初期總體上表現(xiàn)為：

（1）風力發(fā)電企業(yè)缺少專業(yè)維護技術人員，員工的技能水平較弱，因此，風電機組的安全和經(jīng)濟運行將受到嚴重的影響。

（2）風電場備品備件儲備經(jīng)驗不足，易損備件缺失，加上購買周期長導致風電機組故障不能及時消除，運行效率下降。

（3）由于質(zhì)保期內(nèi)風機廠家人員流動性大，更換頻繁，沒有自我檔案，維護過程中存在的問題交接不徹底，出質(zhì)保后發(fā)現(xiàn)問題無法及時找到根源，會產(chǎn)生小問題演變成大問題的風險。

2.3 運維一體化創(chuàng)新管理模式的優(yōu)勢

運維一體化創(chuàng)新管理模式可逐步解決風電機組在運行、維檢等方面的差異。風電場的運行工作雖然主要針對電力設備的運行監(jiān)視，但它對于人員技能的系統(tǒng)性要求很高，必須對風電、升壓站的設備狀態(tài)和原理要有全面的了解。而維修則要求有很高的專業(yè)知識，兩者之間存在著一定的差異性和關聯(lián)性。作為創(chuàng)新管理模式，可以把運行和維檢有機地結合起來，認真界定各崗位職責，建立設備運行狀況和設備維修保養(yǎng)檔案，對風電場運行和維檢人員進行專業(yè)化的培訓，使其更好、更快地掌握相關的操作技術。此外，在傳統(tǒng)的運維一體化管理模式中，加入了運營和安全管理的部分，以達到運營維修一體化的目的，提高了常規(guī)運維一個專業(yè)崗位之間的工作內(nèi)容、方式方法的突出性和協(xié)調(diào)性。有助于提高風電企業(yè)整體管理水平，實現(xiàn)風電場可持續(xù)健康穩(wěn)定的發(fā)展。

運行維護一體化管理理念的實施，使風電場從粗放式管理向精細化管理轉變，提升了整個風電場的工作效率。此外，提出基于常規(guī)運維一體化創(chuàng)新管理方法，具有更加符合風電場現(xiàn)狀的人員激勵與競爭機制，它是一種使企業(yè)發(fā)展和個人發(fā)展協(xié)調(diào)一致的管理模式，并且還通過更加科學地注重可靠性來分配任務，這樣就可以保證每一位員工的合理工作強度都處于一個合理的范圍之內(nèi)，這樣還可以減小勞動強度加大所導致的安全隱患。

2.4 一體化解決措施

加大對風電運行、維修、管理的工作人員技術進行培訓。首先要對設備進行選型，定期組織有關專家對企業(yè)的設備運行狀況進行現(xiàn)場檢查和分析，根據(jù)企業(yè)自身情況制定切實可行的人員培訓計劃和考核辦法，使員工認識到只有通過不斷地學習才能跟上時代發(fā)展的步伐。充分利用培訓的時間，對生產(chǎn)、監(jiān)督、安裝、調(diào)試、運行、質(zhì)量保證和維修等各方面進行全面的跟蹤。使技術人員對設備的操作有一定的了解，在保養(yǎng)、檢修等方面的理論和實際操作技能不斷提升，利用已有通訊交流平臺，建立風電運行、維修、檢查技術人才交流平臺（QQ、微信等），實現(xiàn)資源共享，相互溝通，共同促進，為解決疑難雜癥人人可遠程探討一起分析，從而提升生產(chǎn)人員技巧。同時，也避免了被動檢修與主動維護之間的矛盾，使設備處于良好的運行狀態(tài)，為后期維修提供依據(jù)。

對于風力發(fā)電企業(yè)來說，采用一種新型的智能在線監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)區(qū)域化運維來實現(xiàn)設備的集中控制，集控中心通過對現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)進行采集與處理，實現(xiàn)場站無人值守。同時，通過實時語音報警功能，及時準確地發(fā)現(xiàn)問題，提前采取措施，防止因人為失誤造成的設備跳閘、故障等問題，保證設備的安全、穩(wěn)定運行。此外，在風電場必須配齊一定數(shù)量的易損備件和維修工具，并依托備件區(qū)域聯(lián)儲，以提高風電場維檢的工作效率，建立健全設備臺賬，技術檔案和運行記錄。在設備臺賬中詳細記錄故障統(tǒng)計和維護情況，如故障名稱、發(fā)生時間、原因、處理情況、消耗備件等，這是采購易損件降低庫存的基本依據(jù)，也是日后檢修維護工作的基礎。

3 風電機組的運行維護分析

3.1 風電機組的運行

（1）風力發(fā)電機在使用過程中發(fā)生的遠程故障，主要依靠其遠程復位和自動復位，其原因在于其內(nèi)部設有多種故障保護裝置，可在發(fā)生電壓、電網(wǎng)頻率異常時自動復位。因此，設計了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術的風電機組狀態(tài)檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用無線傳輸模塊將信號發(fā)送到云平臺，然后由服務器對信息進行分析和判斷，最后再通過報警單元發(fā)出報警信號，因此，才能確保風電機組的安全可靠運行。該系統(tǒng)還能對風力發(fā)電設備的自動復位和人工復位進行故障監(jiān)控，對無法恢復的故障，由運行人員及時將缺陷推送給維檢人員檢查處理，減少設備的停運時間，提高設備的可利用率。

（2）對運行數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計和處理。利用系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，可以為風電場的設計、風資源評價、設備選擇提供重要的技術基礎，并且可以根據(jù)不同的季節(jié)和其他因素，得出不同的出力情況，進而能夠利用這些規(guī)律制定出合理的維護計劃，從而達到有效地節(jié)約風資源，提高機組可使用效率。

（3）對故障原因進行了剖析，通過剖析可縮短故障檢修時間，降低發(fā)生概率，進而提高了設備完好率和可利用率。

3.2 風電機組的維護

風電機組檢修，主要包括定期檢修、日常檢修以及排故性檢修三種類型。其常規(guī)維護主要是對風力發(fā)電機組進行定期的維護和季節(jié)性的維護，而風電機組的定期維護是一種周期性的維護，其維護周期和項目內(nèi)容都根據(jù)國家有關標準和設備制造商給出的規(guī)范制定執(zhí)行。但風力發(fā)電機組容量和風電機組葉片長度的增大，風力發(fā)電機組會遇到一些新的難題，這不僅會影響風力發(fā)電機組的穩(wěn)定運行，同時，還可能會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。

而風力發(fā)電機組不斷完善的自動消防系統(tǒng)，振動檢測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過一些故障前期的診斷和預警，提前提醒運行人員采取相關措施后，由維檢人員配合處理，進而解決此方面的問題。

4 結語

運維一體化創(chuàng)新管理模式，節(jié)省了高昂的委托運維費用，維檢人員理論和實踐相結合的培訓方式提升了技能，高質(zhì)量的預防式檢修保證了設備的安全穩(wěn)定運行，運行和維檢在同樣的制度體系支撐下職責明確，設備管理到位，常態(tài)化的運行和缺陷分析掌握了設備的運行狀況，為技改和修理計劃提供了依據(jù)。以及運營和安全管理方面的投入，提高了風電企業(yè)整體管理水平，實現(xiàn)風電場可持續(xù)健康穩(wěn)定的發(fā)展。