风电场运维的发展趋势

2019-11-28吴锐峰

建材发展导向 2019年3期

关键词：备件风电场运维

吴锐峰

（山西龙源风力发电有限公司，山西太原 030006）

1 运维现状

1.1 机组运维成本高

进口机组出质保后的备件采购和技术服务成本高。早期国产机组质量欠佳造成设备损坏频繁，运维成本高。部分机组面临厂家撤离或停产，后续备件供应和技术服务问题突出。

1.2 备件物资采购和储备模式落后

目前各大风电运营企业备件物资的采购模式分两种，首先，线上的电子平台询比价模式，其次，线下的公开招投标模式，采用的都是低价中标策略。现有物资采购流程长、效率低、监管脱节迟滞、质量和交期不可控。部分备件物资由于缺乏库存，储备不到位。

1.3 资本投入不足

风电运营企业的发电收入除了电网电价，很大一部分靠政府补贴资金，目前存在补贴不能及时到位，运营资金缺口不断增加。电力行业运行在比较封闭的系统中，市场化程度低，社会资本难以流入。大企业未充分发挥自身资本优势，带动社会资本流入整个产业。

2 风电场的运行维护管理发展趋势

2.1 集控化

随着数字化等信息技术的集成，先进的管理模式直接影响到风电场运行维护管理的效率。以风电场为基础的传统管理模式逐渐发生了变化，风电场的运行维护一体化也应运而生。例如，开发了由经度、纬度、海拔、时间和能量转换组成的“五维空间”个性化运维服务系统。借助该平台，实现了与系统相连的所有风电场机组的远程诊断和日常维护指导。当机组发生故障时，系统自动发送风机的所有运行数据和故障信息。经分析计算后，对故障给予有效的解决，整个过程只需几分钟，大大降低了风电场的运行成本，提高了人员和设备的效率。

2.2 智能化

通过数字技术的应用，为风机设备性能的优化提供了一种有效的方案。通过对历史数据的挖掘和纵横对比，可以了解机组的优缺点，让用户知道如何优化。此外，随着数字技术的进步，有可能实现无人和无故障风电场，预测设备的使用情况，并实时监测设备的总体信息。如建立风电场数据库、风电场运行数字控制、设备更新、并网等，提高管理效率和管理水平，将风机运行与电网协调有机结合，更有效地完成电网调度指令。

2.3 可视化

可视化运维模式是将：风电场内各个关键的要素，例如地形、人员、备件、升压站等要素，利用计算机的三维仿真能力，将各个要素转化成图像在屏幕上显示出来，来配合风电场进行运维的模式。当前风电场中，已经存在了可视化运维模式的雏形，这个雏形在风电场中被称为“监控中心”或者“中央监控系统”中；通过“监控中心”（或“中央监控系统”）可以获取到风电场中单台风电机组的实时状态信息，并且可以通过画面看到风电机组当前的状态。而“可视化运维”模式，一方面要将风电机组的信息数据接入系统中；要将物资、人员、车辆等要素的全部数据信息接入到系统中，从而实现信息的更大利用；另一方面还要将某区域内的所有风电场信息进行整合、来进行区域化的资源的调用。风电场的运维，涉及到机组的维护、变电维护等，都离不开3个因素：维护人员、物资及人员物资的流转。如何来实现三者的合理调配，是所有风电场运营者必须要考虑的。而可视化为此提供了一种方式；运行管理人员可以清晰的看到任意时刻，关键因素的状态。但风电后运维市场的规模的发展是爆炸性的、成倍的增长；在协调好单一风电场的资源后，还会不满足日益增长的维护规模。此时，可视化运维可能需要从区域化的可视化运维及信息更大应用来进行进一步的优化。

2.4 风电场设备智能远程运维

（1）推进TnPM管理体系，让TnPM理念深入人心，严格按照TnPM要求对设备进行维护管理；（2）部署云服务和大数据系统，借助这个信息系统，共享设备的相关信息和各参与方的执行情况，可以让TnPM理念发挥得淋漓尽致；（3）安装传感器，实时采集设备的运行数据，比如，设备的温度、震动、电压、电流，风资源的风速、风向、空气密度等数据，现场采集的数据通过风电场的工业以太网传送至集控室SCADA，然后SCADA上传到云端，这样就实现了数据共享和实时监控；（4）建立数据中心，实现可视化数据中心的作用：（a）接收现场采集的运行数据，并对数据进行存储和分析；（b）管理设备的数据，包括设备是设计、生产、质检、运输、安装、调试等全生命周期的数据；（c）管理设备维护数据，监控设备实时状态，评估设备健康值，记录设备维护活动；（d）备件管理，记录备件的消耗数量和存储数量；（e）数据统计，统计发电量，碳减排放量，设备运行累计时间或者次数；（f）培训，根据新材料、新设备、新技术、新工艺的要求对维护人员进行培训。