风力发电场运维管理工作研究

风力发电场运维管理工作研究

梁锋  ,周硕

蒙东协合新能源有限公司，内蒙古通辽市，028000

摘要：在我国经济建设高速发展的基础下，我国居民生活水平不断提高，与此同时，随着城市化建设的飞速发展，对于能源的需求也在持续增长，传统的发电方式已经不能满足日益增加的用电需求。电力市场对电能质量和稳定性要求也不断地提高。因此，风力发电场运维管理受到了越来越多国家政府及相关行业部门以及科研机构高度关注。文章就风力发电场运维管理工作进行相关的分析和探讨。从而，实现了风电场运维管理的降本增效。

        关键词：风力发电场；运维管理；管理工作

1、风力发电原理

        风力发电的原理相对简单，主要是利用风力来带动风车叶片转动，在这个过程中增速机能够进一步提升叶片旋转的速度，旋转产生的动力能够驱动发电机发电。因此，最简单的风力发电设备可以由风车叶片和发电机组成。风力发电的过程中实际上就是利用风力的动能，推动螺旋叶片旋转，从而将风力的动能转化为机械能，由于叶轮的转轴与发电机的转轴连接，因此在叶轮转动的过程中，发电机也能转动，从而将机械能转化为电能。现代社会随着节能环保理念的深入，风力发电技术有了很大的发展，在这个过程中风力发电系统的复杂性也在不断提升，目前风力发电系统主要包括，齿轮箱、偏转系统、液压系统、刹车系统以及控制系统等。在风力发电系统运行的过程中，齿轮箱能够通过齿轮之间的组合，有效的提升发电机的转速，在提升发电功率的同时，也能保证发电的稳定性。偏航系统能够根据风向的变化对风轮的扫掠面进行灵活的调整，时扫掠面能够与风向保持垂直，从而最大程度的利用风力资源。在风力发电系统中变桨距风机，以及风轮叶片需要能够围绕根部中心旋转，从而让风力发电系统能够适应不同的风况。在风力发电系统停机时，叶片尖部会甩出从而增加阻尼，便于风力发电机停机，在停机的过程中，液压系统以及刹车系统往往配合运行。对于现代风力发电系统来说，控制系统是实现风力发电系统自动运行的关键，能够对风力发电各系统模块进行控制，确保风力发电机能够在稳定的电压以及频率下运行，实现风力发电系统自动并网以及脱网，并且能够对系统的整体运行情况进行监控，一旦发现系统在运行的过程中出现异常，会及时的发出警报信息，有利于对风力发电系统故障进行及时的停机处理[1]。

2、风电场的特点

        风力发电场的主要特点有以下几个特点：其一，风能转换效率较高。由于风轮是靠机舱空间内气流进行交换，所以，在对风速变化时，通过改变叶片与地面接触面之间的角度来实现其能量转化。因此在整个过程中始终保持着最佳状态，以保证在机组运行安全稳定、经济性好以及提高能源利用率等方面都具有重要意义。其二，发电系统结构简单灵活、设计方便且易于维护管理。风电场采用的是分散式集中式布置结构形式，在整个过程中，通过风力机的运行来实现能量转换。由于风电场机组容量较小、结构简单等特点，使其具有较强的适应各种地形和负荷变化能力。目前，我国风电场采用的是分散式集中式布置结构形式。而国外则是采用分块系统设计模式进行发电系统规划及建设。其三，风电场的机组类型是比较多样化的，在实际的风力发电的过程当中，使用了很多类型的发电机，包括同步发电机以及异步发电机等。在当今风电技术飞速发展的背景下，双馈式风力发电机、直驱式永磁风力发电机组都得到了比较广泛地运用[2]。

3．风力发电场运维管理工作存在的问题

        3.1机组较为分散及高空作业难度较大

        我国大部分的风电场都分布在广阔的野外，风力发电场的分布不集中，使得风电场在建设和运行过程中，面临着巨大的工作量，而机组分散又会造成一定范围内设备故障无法及时排除。由于大型塔式起重机多建于高空作业环境下。如果发生突发状况时就容易产生安全事故。同时也增加了检修难度以及成本投入等问题。再者我国大多数中小型风力发电场都没有统一规划标准进行管理，及协调调度工作等一系列因素，使得风电机组在建设和运行期间，其安全性难以保证，存在一定的安全隐患，因此必须加强对风力机运维管理，以提高风电机组运行安全性、稳定性和可靠性。

        3.2检修人员技术力量薄弱及检修质量难以保障

        受质保期内管理模式的影响，业主检修人员质保期内检修工作的参与度较低，自主运维的能力难以提升，同时受环境艰苦、收入偏低、危险性较大的工作性质的影响，技术人员流失也较为普遍，随着风机厂家撤场，业主检修人员数量不足，技术断层出现，致使质保期结束后很难直接胜任自主维护消缺工作。

        3.3没有将设备管理全面落实下来

        整体的设备档案也存在不够健全的问题，相应的设备管理规范也并不完善，对于一些重要的设备，没有开展区分管理。此外，相应的设备健康关键性参数也严重缺乏，由于存在以上问题，无法实现定期规范性护理风电机组，也无法健康监测一些重要的部件，就连相应的故障报警也无法全面实现[3]。

4.风力发电场运维管理工作的优化措施

        4.1完善检修管理制度

        风电机组的检修工作是一个长期性、系统性工程。其涉及方方面面。因此，要想提高风力发电场运维管理水平，就必须完善相应的规章制度。建立起一套完整而科学又合理的运行机制。首先，需要在操作和维护阶段做到责任落实。对于每一项任务都应该制定出详细计划表来进行指导与监督。其次，就是对设备检修人员、管理人员及维修工程负责人等人，定职责范围内应担负的工作内容，明确规定其具体负责人以及奖惩办法以达到考核目的。并以此来激励员工，使其在工作中不断学习，提高自身素质与技能。最后，就是对设备检修人员进行培训。对于每一台风力发电机的运行，都应该做到严格按照国家规定的操作流程，以及技术标准进行检查维修。此外，还需要制定出相应的奖惩制度，以调动起全体工作人员参与到维护管理活动当中去。从而，达到提高风力发电场运维管理人员管理水平的目的。

        4.2风力发电整体委托检修维护模式

        对于风力发电整体委托检修维护模，要将风力发电场运维管理系统有机结合进来，并且开展集中性的区域监控，此外，还要开展日常的风场维护和日常管理，对一些设备部件进行定期的维护和管理，对于一些破损严重的部件则要进行更换。对于此种模式而言，主要就是将风力发电检修维护工作全面委托给具备经验和相关资质的第三方企业，进而开展系统化的检修维护工作，对比以往的全委托模式不同，整体委托检修维护模式，可以充分利用专业检修队伍的检修优势和丰富的管理经验，而且对于不同的风力发电场而言，相应的运维管理模式都有一定的差异性，采取整体委托检修维护模式，相关专业检修队伍可以从实际出发，将针对性的检修供需和管理方法制定进来，提升运维管理效果，保障风力发电场经济效益。

        4.3相关的培训管理

 对员工进行相关的培训管理，是现阶段风力发电场运维管理工作中尤为重要组成部分，通过培训可以提高工作效率，降低成本。在实际培训过程当中要根据具体情况进行统一的培训。同时也需要建立起完善而有效地监督机制。首先就是制定出一套完整、系统化、合理性强、可实施性高、具有针对性研究和执行力度大相对应措施。其次，是对员工进行培训管理时一定不要忽略其主体地位。应该将重点放在如何提高员工自身工作能力与素质方面，同时还要重视对员工的道德教育和思想意识培养。最后就是建立起责任明确的奖惩制度，并将考核结果作为人员管理中重要部分进行奖励，这样可以调动员工工作积极性。

　　　  4.4加强风电场运维管理信息化与智能化建设

        在信息化时代背景下，信息化技术在风电场运营管理领域中展露出广阔应用前景，可以辅助人工完成多数基础性与重复性管理工作，全面提高管理水平及效率，并将风电场运维管理成本控制在较低程度。因此，风电企业需要加强风电场运维管理的信息化与智能化建设。一是从信息化建设层面来看，通过构建集控管理平台与配套系统，可以突破时间与空间限制，在短时间内上传处理风电场运营期间产生的实时数据，全面掌握风电场运行管理情况，并替代人工完成数据统计、实时发电量曲线图绘制等作业。二是从智能化建设层面来看，对人工智能技术的应用，可以在无人工干预条件下，由人工智能系统模拟人类思维方式，解决复杂管理问题与突发问题。例如，在自动监控系统监测到风力发电机组处于异常运行状态时，人工智能系统将自动开展故障诊断，根据诊断结果锁定故障类型与分析故障成因，结合专家知识库，快速制定有效的事故应急处理方案，以恢复设备正常运行状态，或是控制故障影响范围。根据实际管理情况来看，在风电场运维管理工作中，应用较为常见的关键技术包括二次安防、风/光功率预测、远程诊断、通信传输、五防系统、计算机监控等技术。

        4.5改变传统培训思路，提升人员技术水平和业务能力

        培训工作与工作实际脱节会大大降低培训效果，“讲授法”这种传统的培训形式是技术培训最常使用的方式，但培训过程相对枯燥，被培训者容易处于被动接受的状态，培训效果并不明显，也不易激发职工的学习主动性。培训应该更加注重组织管理，将培训融入到工作实际中去，不刻意限定形式，比如利用故障分析会、方案研究讨论、专题研讨会等方式组织技术人员参与其中，通过提前自学和讨论提高，在完成工作的同时无形中开展了一次结合实际的培训工作，在提高技术水平的同时提高了业务能力。

5、结语

        综上所述，目前在风电产业高速发展的同时，必须清楚地认识到安全生产的重要意义，只有这样才可以确保实际生产过程的顺利进行。同时，对风力发电场来说，其具有一些不同的特点，因此在对风力发电场进行选址的时候，一定要进行较为综合地考虑，要考虑经济性以及环保性的原则，在于实际情况相结合，采用比较科学的方法进行实际的选址，进而保障实际建设的风力发电场具备比较高效的经济效益以及社会效益，在原有的运维管理模式的基础之上，在进行科技创新、管理创新等先进的技术，综合使用多种方式，推动国家社会经济能够获得更快更好的发展。

参考文献

        [1]张潇丹,段斌,黄凌翔,等.基于认知计算的WINDRIVE风电故障运维管理机制[J].湘潭大学学报（自然科学版）,2020,42(05):35-44.

        [2]王建华.基于成本定额视角的风电运维企业成本管理体系构建与应用实践[J].商业会计,2020(06):85-87.

        [3]李午言.风电企业管理现状及对策[J].新型工业化,2018,8(03): 52-55.