行业知识

风电机组组服役期满之后的管理与维护

 风电机组通常安装在偏远地区,并长期在恶劣环境中工作,其承受的负载尤为复杂。因此,对风电机组的早期故障进行检测至关重要。为了提高能源利用率,风电机组朝着大型化方向发展,这也使得单位风电机组的成本更高,如果风电机组发生故障,将会造成更大的损失。其中,风轮叶片的气动不平衡故障将会降低年发电量,甚至加剧疲劳造成的机组损坏。因此,风电机组叶轮气动不平衡问题已经成为国内外学者的研究热点之一。
1全国风电运行情况
截至2020年末,电力装机方面,全国发电装机容量220153万kW,其中风电装机28172万kW,占比12.8%,较上年增加2.4%;发电量方面,国家统计局数据显示,全国规模以上电厂发电量82733.5亿kWh,其中风电5907.7亿kWh,占比7.1%,较上年增加2.1%;新增方面,全国基建新增发电装机容量19087万kW,其中风电7167kW,占比37.5%,较上年增加22.5%;设备利用方面,全国6000kW级以上电厂发电设备累计平均利用小时数为3758h,其中风电2097h,较上年增加12h;弃风方面,2020年弃风量166亿kWh,平均弃风率3.5%,较上年减少0.5%。近来年,全国弃风率不断下降,风电使用率持续提高,弃风限电情况明显好转。
2运维管理期间存在的问题
2.1产品质量问题
联轴器传递扭矩未超过扭矩限制器的打滑扭矩设定值20801N·m,在扭矩约为10416N·m时开始打滑,说明在发生打滑前,扭矩限制器的打滑阈值已经下降严重,故初步判断为该产品质量问题。另外,风场通常位于较宽的区域,这使得工作人员的工作非常困难。其次,风机的工作属于高空作业,所以它必须爬上一座至少70米的铁塔和一个狭窄的工作面,这是比较危险的,高的工作强度会产生一定的压力,这在一定程度上导致了风电场未来生产经营的不确定性
2.2人员管理层面存在的问题
随着信息技术的不断发展,风电场运行维护的管理模式和方法发生了明显变化。以内蒙古国有电力投资公司为例。现有6个风电场中,总装机容量为112万千瓦,基本风电场工作人员人数超过130人,根据实际工作情况,50%以上的工作人员长期处于休眠状态,没有分派具体任务,出现严重的空闲现象。
3风电机组组服役期满之后的管理与维护措施
3.1制定运维一体化管理设计方案
当前,风力发电企业在大多数风电场项目中通常选择实施综合运行维护管理模式,以取代传统的单独管理模式,整合维护内容和运行管理内容,使團队成员同时承担双重责任,全面承担各种管理措施,优化备件管理、现场管理和人力资源管理,提高电气设备和管理资源的实际利用率。为了充分发挥综合运行维护管理模式的优势,风电企业必须同时开发正确的管理思路,具体如下。
3.2风电运维一体化模式
对于风力发电一体化运行维护模式,它主要是充分运用风力发电运行维护管理系统,可以在某个风电场配置较少的专职维修维护人员,对于一些新的风力发电企业,或者使用寿命不超过保质期的风力发电机,这种模式非常合适,主要原因是,一目了然,虽然是配置更少的在职人员和全职人员,但对于这类员工来说,主要的供应渠道是设备制造厂,因此相关费用也由工厂承担对于风力发电机,如果已经超过保修期,相关操作和维护人员会出现不足或专业问题,因此该模型也存在一定缺陷,出现职责混乱和不明确的问题,增加了维修和维护工作的安全隐患,因此,相关风电企业在应用该模式的过程中,必须要加大这一问题的重视力度,并且确保企业在依赖厂家的过程中,可以保证不过分依赖,并且培养属于自身的运维人员,确保运维的质量和效果。
3.3加强全生命期规范管理
随着国家标准和行业规范逐步健全,风光发电市场化发展对完善项目后半程管理提出更高要求。国家能源局在项目规划设计、施工安装、运行维护、电网接入等方面进行标准布局,初步形成了覆盖全生命周期的标准群,并在持续更新。2021年12月,《风电场改造升级和退役管理办法》(征求意见稿)发布将有力推动2022年项目建设,在新建项目放缓态势下保持风电装机增量的持续高位发展。
3.4风电运检分开模式
风力发电运行维护管理模式优化过程中,可采取分开的运输检查模式,风力发电分离模式全面建立专业维修队伍和运行队伍,同时在风力发电运行维护管理体系的基础上,分别负责风力发电场的维修维护工作和设备运行监督和巡检工作。有效解决了一体化运行维护模式中存在的实际问题,同时也进一步增加了相应的专职维护人员,但是如果风力发电机在运行过程中持续保持稳定,就会出现一些维护人员;奈侍,而风力发电机出现大规模检修情况时,会出现相对劳动力应力状态,要有效地改变这种现象,实现优化模式的进一步优化升级, 同时,组织调度系统,避免成员停工问题的发生,另外,还要做好设备的及时有效监控和运输人员的监控,在进行大规模检修前,组织人员,避免劳动力短缺问题,保证风力发电的运行维护管理效果。
3.5系统开展并网条件建设
近几年,政府愈加重视新能源输电通道基础设施的统筹利用与并网消纳设施的规划建设。增量基地输电通道的配套新能源年输送电量比例从不低于40%提升至50%。国家电网加快筹划建设以清洁电力为主的特高压输电通道,“十四五”规划建成7回特高压直流,新增输电能力5600×104kW;到2025年,国家电网经营区跨省跨区输电能力达到3×108kW,其中输送清洁能源占比达到50%。首条100%输送清洁能源的青海—河南±8000kV高压二期工程于2021年开工,为推动风光建设提供关键技术支持。发改办运行〔2021〕445号《关于做好新能源配套送出工程投资建设有关事项的通知》明确,新能源开发企业可自行建设送出工程,提高风光项目与并网设施的同步性,缓解因并网条件阻碍新能源项目建成问题。
风电机组的维护包括风电机组和变压器的日常维护、中央控制系统、消防系统和通信设备的维护等。虽然工作简单,但必须仔细识别经常出现的常见故障,提供有针对性的定期设备维护和预防性维护,提前发现问题并管理风险。电气设备故障可能发生在严重的周期性扰动下,如果这些缺陷不能及时解决,可能对设备和人员造成很大的损害,当设备发生严重故障时,应在专业技术人员的帮助下立即进行维修。

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