对风电场运维管理的探讨

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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对风电场运维管理的探讨

董晓

广东水电二局股份有限公司511340

摘要:随着社会经济的快速发展,我国的城市化建设和工业化建设不断加快,人们生活和企业生产对资源的需求也在不断地持续增加,而风力资源作为一种可再生、绿色无污染的资源之一,人们逐渐加强对该资源的开发和利用,其中最重要的利用方式就是风力发电,能够直接将风力资源转化为电力资源,这也加快促进了我国风电场的进一步发展。但是就目前来看,我国风电场的管理模式中还存在着一些问题,限制着风电场的长效发展。因此,需要加强分析和研究风电场在管理模式中存在的问题,积极地提出有效的改进措施,促进其进一步改善。

关键词:风电场;运行维护;管理;探讨

由于风力发电和风电技术的发展具有其自身的特点,目前对于风电场的运维管理形式仍然在探索中不断完善。风电建设和风电场运行维护平衡发展,提高资源优化配置,准确掌握风电运行特点,加强风电场运行分析,提高风电场维护工作的专业化、精细化水平,寻求科学管理大型风电场运维方式,是我们需要探索的问题。

1目前风电场运行维护管理面临的形式

近年来,在《可再生能源法》以及国家一系列政策的推动下,中国风电装机容量迅速增长,并网风电已超过了50GW,其中大部分机组为过去五年中的新增机组。伴随着越来越多的质保期外风电场的出现,有关风电场运维管理的问题已经引起业内外更多的关注和重视。目前,我国的风电场管理模式大体上可以分为两种,一是借鉴火电厂管理的传统发电厂管理形式,二是不完全承包的管理形式。这两种管理形式在实际操作中忽略了风电自身的特性和发展趋势,一方面造成了资源浪费,增加了运行成本,另一方面只注重效益而忽略风电的可持续发展,显现出滞后于时代发展的管理状态。从当前风电场运维管理来看,不合理的管理形式使风电场的管理过于偏重行政管理,在人员培训、设备更新、信息平台升级等方面缺少投入,风电场运行和维护技术管理手段不成熟,技术监督不完善,当风电场逐步向大型化发展的时候,运维管理方式明显滞后。在电网配套建设跟不上风电发展速度的情况下,风电的外送与消纳受到技术方面以及电网的制约,风电场保电工作异常艰难,风电场内部大批设备开始出质保期,机组缺陷故障进入高发期,对风电场运维管理提出了新的挑战。

2风电场运行维护管理的主要内容

风电场运维管理的主要任务是不断提高设备的可利用率,通过运行与维护管理,使设备保持良好的状态,运行更安全、更稳定,提高并网发电质量。在保证风电场安全运行的前提下,以科技进步为先导,提高人员的综合素质,促进维护水平不断提升,并且有效控制运维成本,使运维管理真正为企业和社会创造经济效益。根据风电场运维管理的自身特点,结合近几年的风电维护经验,从以下几个方面探讨风电场运维管理工作,使之在实践中不断完善,推动风电场管理向专业化、精细化方向发展。

2.1设备管理

(1)设备运行管理。风电场设备运行管理主要包括对风机设备和输变电设备及线路的日常运行状态管理。对于风机运行管理工作来说,监视工作十分重要。运行人员可以通过中央监控计算机,对风机运行的各项参数和运行状态进行监控,做好信息记录,包括运行日志、故障记录、发电数据记录、气象数据记录、曲线记录、设备试验记录等,并对各项参数变化情况做出分析。通过监控数据分析,对于设备运行中出现的常规故障,可以通知维护人员维修;对于非常规故障,要及时通知电网调度,并配合专业人员进行处理。对于输变电运行工作来说,由于风电场通常建立在比较偏僻的地方,且周围环境比较恶劣,这对输变电设备和线路的要求十分高。因此,在对输变电设备规划设计之初,要考虑到严寒、沙尘、雨雪、冰冻等情况,所选用的设备要安全可靠、易于操作和维护,这对于日后保证输变电工作正常进行十分重要。在日常运行管理中,严格按照《运行规程》、《调度规程》操作,做好运行记录和电网调度配合工作,保证输变电设备及线路对电网的安全运行。另外,加强对风机设备和输变电设施的巡视检查,是运行管理的重要环节。制定合理的巡检计划、巡检内容和巡检路径,检查各种设备运行状态,强化风险预防控制,及时消除设备隐患。对于沙尘暴、台风等异常气候以及事故抢修、技术改造等要做到特殊巡视。

(2)设备维护管理。风电场设备维护主要包括对风机、输变电设施、中控室计算机系统、消防系统和通信设备的日常维护、定期维护、事故检修、主动预防性检修等工作。在风电场,设备常规故障消缺工作虽然操作起来较为简单,但却是比较频繁而关键的环节,消缺不及时将直接影响设备性能的发挥。因此,对常规的频发性故障进行精细化划分,做到有针对性地进行设备日常维护、定期维护和预防性检修,及早发现问题及早解决,消除运行隐患。发电场设备缺陷可以划分为重大缺陷和紧急缺陷,重大缺陷如果处理不及时也可能变成紧急缺陷。这两种缺陷都可能对设备及人员造成大的危害,因此一旦发生严重故障,应立即联系专业技术人员对设备进行抢修。

(3)备品配件管理。由于风机设备本身的特殊性,许多机械零配件和电气元件是专用产品,加之其使用寿命一般较长,生产厂家在若干年后对某一型号的产品可能已经停产。因此,在设备运行若干年后,当故障发生时,往往有些备品配件难以找到,或者采购周期比较长,费用也相对较高。在这样的条件下,储存一定数量的备品配件就显得尤为重要。但大量盲目的库存又会造成资金积压和资源浪费,因此对备品配件的管理应结合设备运行特点,统计分析配件消耗规律,区分常规备件与专用备件,精细编制备件储备计划,做到科学合理地分配备品配件存储。

2.2技术管理

(1)运行分析。风电场设备运行分析对明确风电场的技术管理方向有着十分重要的主导作用。按照《风电场运行规程》对风电设备运行状况进行记录,并形成《运行分析报告》,包括综合分析和专题分析,为风电场运营管理提供决策依据,进一步提高运维管理的水平。

(2)技术文件管。理风电场技术文件包括风电建设期和运行维护期的各类技术资料,主要是指设计图纸、技术标准、验收资料、技改文件、检修记录和运行记录等等。技术文件对设备维护工作具有指导作用,对维护工作至关重要。日常工作中要注意技术文件资料的收集整理,分类存档,加强其信息检索功能,方便相关工作人员的查询和使用,才能有效发挥其技术支持作用,提高运维工作效率。

2.3运维人员管理

风力发电技术是一个集多种学科为一体的综合性技术,而且新技术的应用和更新非常广泛,加之工作环境受天气及交通等多种因素的限制,对工作人员的要求相对较高。目前风电场运维工作中最突出的矛盾是运维人员的专业素质不能满足风电场持续发展的要求,而且运维工作必须依靠人员之间的协同配合。因此,加强专业知识培训,不断更新科技知识,提高维护团队整体素质,才能适应风电场发展的需要。

2.4安全管理

由于风电场工作环境恶劣,维护工作经常是高空作业,各类设备运行在风沙、雨雪、酷暑、严寒等交替变换的环境中,人员和设备面临的安全风险相对突出,多数风电场因安全生产管理经验不足导致风电场运维管理欠缺是我们不得不面对的事实。加强人员的安全管理,提高人员对于运维活动危险源的辨识能力,强化遵规操作的自觉性,经常性巡视检查设备运行安全,并采取安全防范措施,是风电场运维管理的重要内容。

2.5维护成本控制

在风电场运营管理中,设备维护成本占较大比重。总结分析风电场设备运行规律,可以看出,风电设备在投入使用的五到十年内维护量最大。一方面,由于风电设备自身的特性及自然环境因素,在维护管理中容易出现“欠维护”或“过维护”的情况。另一方面,由于风力发电技术从不成熟到逐步完善还需要过程,前期投产的设备难免存在缺陷,在故障修复过程中,大部件更换频繁,造成维护成本居高不下。针对风电机组维护成本的特点,在进行成本控制时,需要从季节变化、故障频次、运行规律、备件消耗规律等方面入手,将维护检修计划和成本控制计划结合起来,并细化分解减少资源浪费,合理控制运维工作的密度和节奏,对设备进行动态管理。设备运行是否稳定,对运维成本有着直接影响。针对高发性故障对设备进行技术改进以提高其运行稳定性,从长远来看将大大降低维护成本。因此,采取技术与经济结合、生产与管理并重的方式,对有效控制维护成本将会起到一定的作用。

3对风电场运维管理再认识

中国风电设备在研发设计和生产方制造方面还处于不断探索阶段,设备投产后难免会存在一些缺陷,给运维管理工作带来难度。随着风电产业的发展,新技术、新材料、新工艺必将在风电设备中广泛使用,风电相关产品的技术性能也将得到进一步的提升。因此,与时俱进科学运维风电场,对于风电企业的发展是十分重要的。

(1)以场为单位的管理模式将会改变。目前,以场为单位条块分割实施经营管理,在资源配置、技术支持、人员培养、管控能力等方面显露出的弱点,使风电企业的整体效益无法充分实现。风电企业对各个风电场进行业务整合一体化运作以后,实施集控管理模式,组织结构协作制约,运用集中运行监控平台,对各个风电场进行24小时远程监控,掌握各风电场运行状态进而为企业决策提供依据,可以使企业资源得到充分利用,人员培养成本和采购成本大大节约,技术服务更加专业化,从而提高企业的整体竞争优势。

(2)从构建适合风电特点的运维管理模式出发,一些风电企业已经意识到只有采用先进的管理方式才能保证企业持续发展。可以预见,在不久的将来,风电企业开发建立风电场数据库,全面跟踪风电场运行、备件更换以及并网发电情况,将会促进风电场的运维管理水平提高。借助远程运维系统,风电企业可以为现场提供故障解决方案和制定各种预防性维护策略,实现风电场系统化、网络化和智能化管理。借助智能运维系统,一方面可以帮助风电场实现故障智能诊断,另一方面可以实现风机运行与电网协同,高效执行电网调度指令。在安全生产方面,借助信息化管理,把风险管理系统运用到风电场运维工作中,以工作流为基础,以消除隐患为核心,形成事前计划、事中控制、事后检查纠正的闭环管理,覆盖所有部门人员的安全行为和设备设施安全状态,全面支撑风电企业的安全生产。总之,通过新科技手段推动运维管理精细化和专业化,将是风电场运维管理发展的新特点。

4结束语

中国风电已进入规模化发展阶段,风电场装机容量不断扩大,风力发电在电网中所占比例也逐步提高。本文在对我国风电场运维管理现状、面临的问题进行结语、分析的基础上,重点阐述了风电场流转式运维管理模式及其优点,并就流转式运维管理模式待解决的问题提出了相应的观点。目前,在风力发电经历了高速增长以后向稳步发展过渡的时期,对风电场运维管理方式积极进行深入探索,引导风电企业不断适应时代发展的需要,使风力发电更好地为社会服务,具有重要意义。从长远来看,中国风电行业发展潜力巨大,挖掘风电潜力需要各利益相关方的协同努力。风电企业在发展过程中,科学运维管理风电场,探索运维管理的新思路,才能适应具有变化性的现代可再生能源发展过程,从而在行业竞争中脱颖而出。

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