基于故障统计的风力发电机组维护管理研究

王中山

【摘要】在风电事业不断发展的今天，安装运行的风电机组变得越来越多，因此风电机组的维护工作就变成了风电运营企业必须要面对的一个重要问题。设备的折旧和维护费用在风力发电机组中占据了非常大的比例，因此风力发电机组维护工作的一个非常重要的目标就是如何在延长设备使用寿命的同时，严格的控制其维护成本。为此。本文提出了基于故障統计的风力发电机组的维护和管理工作。

【关键词】故障统计；风力发电机组；维护管理

为了能够使使风电机组设备的使用寿命得以延长，并且严格的控制其维护费用，本文将基于故障统计地维护对策提了出来，通过分析和统计风电机组的故障，将故障的概率分布确定下来，然后以故障的概率分布为根据对风电机组的维护方案进行优化，这样就能够使风电机组维护不足以及维护过度的问题得到有效的减少。、

1.基于故障统计的风力发电机组维护概述

现行的风力发电机组维护方案在对维护对象和合理的维护时间点进行确定的时候存在着较大的困难，尤其是很难将零部件的更换时间确定下来，如果过早的话就使得设备的利用率得以降低，如果太晚进行更换，就很容易导致出现更大的损失。为此，要想将合理的维护时间以及维护对象确定下来，就必须要将机组故障概率的分布清楚的掌握住。比如，在时间轴上某个零部件故障概率的分布、各零部件故障的概率等，只有在将故障概率分布确定下来之后，才能够进一步的确定维护时间和维护对象，从而使零部件的利用率得以提升，并且使机组的正常运行得到保证，从而有效的控制运行成本[1]。

2.风电机组故障判断的依据分析

如果需要检测设备的故障，首先要具备一套统一的合理的规定作为判断形成故障的原因的依据，然后以这一规定为根据将故障的原因进一步的确定下来。在将故障的原因确定下来之后，就可以分类和统计不同故障原因。一般来说，采用故障统计的方法以设备故障原因为根据可以将其划分为以下几种： 首先是风电机组液压系统出现的故障，通过统计其故障原因我们可以发现，相对于叶片尖部的故障发生率而言，机械刹车系统的故障发生率远远要低。在叶片尖部具有达到最大值的压力时，那么其报警次数也会达到最大值，然而其并不会太大的影响到电量损失，因此其属于一个并不十分重要的研究对象。叶片尖部的液压系统和电路断路器部分具有较高的故障次数，而且容易导致较大的电量损失，因此这两者属于重点的研究对象。其次是风电机组机械部分故障，风电机组的功能主体就是机械系统部分，因此运行过程中设备产生的交变负荷在基本上是由机械系统所承载，其故障率也比较高。其中故障率最高的就是齿轮箱内急剧上升的油温故障，其很容易导致出现大量的电能损失。如果没有选择合适的润滑油液也比较容易导致出现这种故障，最终使得无法及时有效的将设备产生的热量散发出去。最后是风电机组的重大故障，所谓的风电机组重大故障主要是指有非常严重的故障出现在风电机组中，在这种情况下检修工作人员无法有效地解决故障，必须要求助于专业人员。风电机组的重大故障很容易导致机组出现较长时间的停机状态，从而导致出现较大的电量损失。

3.基于故障统计的风电机组维护管理措施

3.1做好管理风电机组传动系统的工作

在大型风电机组中传动系统属于核心部件，同时在风能转换和传递的过程中传动系统也要承受形成于工作过程中的荷载。风电机组的零部件具有大约二十年的工作时间，然而我国大多数都是在西部沙漠地区或者沿海地区装设风电机组。由于不稳定的外部因素导致风电机组需要面对十分复杂的工作状态。因此很容易使风电机组的传动系统在使用期限之内就出现一些故障，从而严重地降低风电机组工作的可靠性和安全性。为此必须要充分的做好管理风电机组传动系统的工作，一旦发现其出现问题必须要马上进行及时有效的措施，从而及时的解决故障问题，降低维修成本[2]。

3.2对风电机组的故障原因进行认真的研究

为了能够有效的降低风电机组运行中的故障次数，确保正常工作情况下的风电机组具备较高的可靠性和安全性，更加合理有效地利用风电资源，就必须要深刻的了解风电机组设备的各种故障。相关工作人员要深入的研究和分析各种故障，认真的统计和分析风电机组的各种故障，从而将科学的保护策略提供出来。

3.3制定完善的维护管理制度

由于受到自然条件、季节、风速等各种因素的影响，所以风力发电机组很容易出现各种故障。为此，必须要制定完善的维护管理制度，及时的检查和维修需要经常维护的零部件，相关的维护人员必须要将各种新的风力发电机组维护新技术掌握住，尤其是要掌握一些可以加强发电机组性能的技术，这样就能够有效的保障风力发电机组的安全正常运行。在风力发电机组投入运营的前期，必须要认真的做好基础的状态检修工作，也就是通过对在线监测手段的利用对机组的运行状态进行正确的判断，并且要对相应的仪器和仪表进行配置，从而能够对风电机组技术参数情况具有充分的了解[3]。如果各零部件状态没有处于全优的状态，这时候就必须要做好检修工作。为了能够有效地在检修环节控制设备的维护费用，这时候就要将故障概率分布概念引入进来，以故障概率为根据制定科学合理的维护技术，这样就能够有效的防止出现过维修或者欠维修的情况。为此，必须要采用基于故障统计的风力发电机组维护对策，对风电机组的特点进行充分的考虑，严格地以预先设定的技术标准为根据对设备进行定点、定期、定人的检查，从而有效的降低故障的发生率。

3.4不断地加强维护人员的业务水平

目前风力发电在我国仍然属于一种新兴的产业项目，因此具有较少的精通风机电阻维护工作的人才，由于风力发电机组不到位的运行维护工作，很容易使风电机组的正常运行小时数受到极大的影响；如果没有将风力发电机故障及时排除掉，就很容易导致风力发电机组出现停机的现象，最终使风力发电企业的成本支出对增加[4]。所以必须要不断的加强维护人员的技术水平，使每一位维护人员都能够在日常的工作中认真的学习维护技术，不断地总结维护经验，从而真正的做好风力发电机组的维护工作。

4.结语

由于风电机组的故障具有较高的随机性，因此，要想有效地保证风力发电机组运行的可靠性和安全性，就必须要对统计学的方法进行充分的利用，从而科学合理地分析故障出现的规律，并且能够有效的分解一些复杂的问题。在将故障的统计分析工作做好的同时，还要认真的进行相关的记录，从而作为对风电机组进行维修和管理的重要依据。

参考文献

[1] 郭艳平，颜文俊，包哲静. 风力发电机组在线故障预警与诊断一体化系统设计与应用[J]. 电力系统自动化. 2010（16）

[2] 高峰，孙时珍，曲建岭. 人工智能在故障诊断中的应用[J]. 科技信息. 2010（23）

[3] 魏宪华. 浅析风力发电轴承超声检测方法研究与设备设计[J]. 河南科技. 2013（11）

[4] 张宏宇，印永华，申洪，何剑，赵珊珊. 考虑大规模风电调峰要求的系统机组检修计划[J]. 电力系统自动化. 2012（16）