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风电场手持辅助检修系统的研究与实现

2016-07-05王其乐陆义付正宁

风能 2016年3期
关键词:风电场风电二维码

文 | 王其乐,陆义,付正宁



风电场手持辅助检修系统的研究与实现

文 | 王其乐,陆义,付正宁

风电场手持辅助检修系统可实现工作票的无纸化审批,省去了检修前必须到控制室开票的程序;智能辅助检修系统可以随时随地地从知识库查询机组同类故障的检修方案;实时获取每台机组的数据和故障等信息,并进行机组的起停复位等操作,同时对机组的配置参数进行修改并实现点检的功能。

风电场手持辅助检修系统研究背景

随着风电生产管理精细化程度的提高,对风电机组的运维和检修水平提出了更高的要求,但当前的工作存在以下不足:

(一)传统的纸质两票管理制度造成检修人员不断往返于风电机组和中控室,影响工作效率,甚至出现工作票不完整等问题。

(二)机组检修完全依赖工程师的个人经验和能力,不能充分得到远程技术支持,也无法充分利用集团已有的检修知识库。

(三)一部分风电机组厂家不再配置塔底屏,需要携带笔记本才能进行主控调试;同时造成检修人员在故障现场无法查看风电机组的实时数据和故障信息。

手持移动终端作为风电场信息化工作的延伸,把管理自动化扩展到了工作现场,对提高检修效率和质量具有重要的意义。

风电场无线网络规划设计

设备的网络建设实现了风电机组塔底、机舱和轮毂内部三个区域无线信号的全覆盖。在这三个区域内保证手持终端设备通过无线信号快速接入风电机组环网。

风电机组机舱和塔底各安装一台室外AP(无线路由)进行覆盖,应用2.4GHz/5.8GHz工业级无线AP配合3dBi增益的天线,完成机组塔底、机舱、轮毂三个区域的无线覆盖。两台AP之间通过光纤连接,基于WLAN风电场无线网络整体结构如图1所示。

风电场手持辅助检修系统研究内容

一、移动两票管理

检修人员处理故障前,目前需要去中控室开具工作票,采用手持移动终端可以直接通过移动终端系统申请工作票,运行人员远端完成操作票的批准工作,提高操作效率。

使用电子工单后,工单流程如图2所示。

在检修工作完成后,检修人员可选择在现场进行结票或者回到办公室用电脑进行结票,结票时需把故障处理的情况如实填写,检修过程中可采用拍照或者录像的方式记录检修过程作为检修报告的附件提交到系统,由安生部检修专责就检修报告进行审核。

采用以电子检修工单的方式可以把目前复杂的纸质流程(设备缺陷通知单、工作票、工作票登记簿、检修台账)统一成一个电子化流,只用提交一个电子表格即可实现现在的工作内容,减轻风电场工作人员的工作量。

二、移动检修支持

辅助检修系统与故障代码的关联,可以使检修人员按照故障代码在检修知识库中对维修方案进行快速的查询。

辅助检修系统的原理如图3所示。

辅助检修系统的知识库积累了机组故障的处理指导方案和历次同类故障出现时检修人员的处理办法。通过手持终端对检修知识库的检索,可以大大提高检修人员处理故障的能力。检修人员完成机组检修后,需提交检修报告反馈信息,提交到系统,经过审核后,进入检修知识库。

三、移动监控及调试

(一)实时数据查询

通过手持终端系统可以查看所有机组信息的实时数据,方便检修人员实时查看机组的详细参数信息。

实时数据风电机组部件查询功能,就是按照风电机组主要部件展示机组实时数据信息,主要风电机组部件划分为:发电机、齿轮箱、偏航系统、变浆系统、机舱。检修人员通过手持移动终端,在无线网络的支持下,可以在塔底、机舱、轮毂等位置方便地查询机组的实时数据。

可查询的机组数据信息主要包括:风速、风向、有功功率、无功功率、功率因数、三相电流、三相电压、齿轮箱油温、齿轮箱前后轴温度、变桨蓄电池温度、控制柜温度等信息,手持终端设备所查询到数据量应于塔底PLC采集的数据数量和刷新频率相一致,软件的操作界面见图4。

手持移动终端支持对风电机组的控制:可以对风电机组进行启动、停止、复位、解缆、偏航测试等操作。

(二)机组参数设定

手持设备实现与机组PLC控制器的通信,实现对机组运行参数的修改功能。通过手持设备统一的调试界面和参数范围限制,简化工程师调试流程,而且有利于后期对机组性能的优化。

设备点检功能

采用最新的二维码编码格式,对机组设备按照KKS编码方式,风电场自主打印每台风电机组巡检位置的二维条码,二维码信息量大,方便我们自定义编码方式。设备和二维码格式见图5,比如某风电场、机组类型、A01-1号机组、风向标编码可以分别设计成:1034567、UP771500、A01-1、HB001。

通过手持设备扫描巡检,可以直接把点检和检修通过数据库关联,点检人员扫描点检部件的二维码,即可通过手持设备看到该设备的历史故障情况,方便点检人员通过历史故障对部件进行针对性的检查。

借助移动设备完成巡视位置确认、巡点检项目登记、异常登记、巡点检工作完成情况分析等功能。系统通过二维码对设备地点进行标识,通过手持终端扫描二维码获得巡视地点所有设备的巡视项目,巡视人员只需按巡视路线登记巡视结果即可完成巡点检工作。

结语

风电场手持辅助检修系统的投入使用可显著提高风电场的管理水平,简化开票流程,提高检修效率。二维码点检实现了设备的全生命周期的管理和控制,进一步提高了风电场精细化管理水平。

(作者单位:王其乐,陆义:中能电力科技开发有限公司;付正宁:中国水电水利规划设计总院)

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