影响新能源发电设备可靠性的主要因素分析

张健聪 黄俊尧

摘 要：随着社会的飞速发展，人们对能源的需求也日益增长，对新能源发电设备的可靠性提出了较高的要求，所以相关的运营企业应该重视提升发电设备的可靠性。文章在明确新能源发电设备可靠性的重要性的基础上，由此分析影响新能源发电设备可靠性的主要因素，并推出提升新能源发电设备可靠性的举措，以供相关人员参考。

关键词：新能源;发电设备;可靠性;主要因素分析

引言

对新能源发电设备可靠性进行研究时，需要相关的工作人认真分析发电设备的运行信息，找出影响设备运行的原因，并以此为依据制定相应的方案进行解决。这对于新能源企业更好的发展、更好地为广大的用电群众进行优质的服务意义重大。随着社会的飞速发展，新能源企业中的发电设备以及发电技术也逐渐向大型化、高参数发展，发电设备的诊断技术也逐渐变得多样化、复合化。将先进的发电设备诊断技术引入新能源企业，不仅能促进新能源发电设备技术的发展，而且对提高设备可靠性、提供更加优质电能的意义也十分重大。

1新能源发电设备可靠性的价值体现

保障新能源发电设备可靠性的目标在于两方面：一是希望能够切实提升电网运行的稳定性;二是给电网及电力公司削减运行成本，充分发挥其经济效益作用。其具体价值体现为四个方面：新能源发电设备具备经济价值。从电网运行角度来分析，新能源发电设备可起到调节峰谷、缓解新能源发电所带来的冲击;能够协调峰谷电价与电力需求的关系。当前我国新能源发电占比相对较小，因此制定峰谷电价时不需将新能源发电的影响纳入其中。峰谷电价本身和电力需求间呈正相关，而通过可靠的新能源发电设备则能对两者进行协调优化。当新能源发电占据相当比例时，则两者的作用将促使电力需求结构随之变化，如新能源发电本身不需要核算燃料成本，这方面运行成本可忽略。可协助电网进行调频调峰，具体可在电网容量不变的情况下有效提升新能源的消纳能力，但在市场交易中难以体现外部性，因此需借助补贴方式进行调整;将促进新能源产业发展。通过新能源发电设备的运用能极大的推动可再生能源的发展，因此整个过程需做好充分的扶持和政策补贴。尤其是在技术研发的前期阶段，通常因专业技术水平和市场发展规模的限制，导致新能源发电设备可靠性收益难以抵销其成本。所以，需依托政策支持、财政补贴等措施加以支撑。

2影响新能源发电设备可靠性的主要因素

2.1主要影响因素的统计状态分类

新能源发电设备可靠性统计主要分为设备机组的可靠性统计评价和电场的可靠性统计评价。其中，设备机组可靠性统计评价范围以设备电机组出口主开关为界，包括传动变速系统、发电机系统、通信系统以及相应的辅助系统;而电场可靠性统计评价范围包括电场内的所有发电设备，除了电机组外，还包括箱变、汇流线路、主变等。电机组可靠性统计的状态分类与电场可靠性统计的状态分类因统计对象不同，在状态分类方面存在一定差异。《新能源发电设备可靠性评价规程（试行）》更新后的状态分类图重点对计划停运进行了进一步细化和分类，计划停运主要包含定期维护与检修、非电机组类技术改造、电机组优化类技术改造、电机组缺陷类技术改造和消缺。对于电机组而言，计划停运中的定期维护與检修、非电机组类技术改造以及电机组优化类技术改造，因机组在开展工作前处于可正常运行状态，故在可靠性统计分析时归为可用状态。而对于电场而言，因为考虑不同容量大小的场站，定期检修维护的时长存在不同差距，若全部认定为不可用状态，会对场站可靠性的判定带来影响，故定期维护与检修期间风电场应归为可用状态。

2.2环境因素的计算方式

环境因素所包含的温度对新能源发电设备的影响较为复杂，通常温度影响都是温度间接引导致发电设备停运。因此，针对环境因素的计算就需搭建温度和设备故障的关系模型。首先，设备本身的可靠性数值在模型中和外部条件并不关联，可作为明确定值。但风速和风载荷对设备风机叶片的影响较为明显，因此此类零部件出现故障的概率也相对较高。这就需在故障模型中纳入风载荷这一影响指标。设备本身受载荷和适时风速呈正相关，且紧随风载荷的持续增大其引发故障的概率也将不断攀升。风机本身风载荷影响因素在于重力、风速及控制几个方面，通常因为控制方式的未知性将控制方式排除在外。目前学术界已有学者提出风机载荷和风压呈现出一定相关性，也即是风压和风速呈二次关系。其次，当发电设备的载荷持续增大则设备振动将随之增强，叶片本身受力也将随之增大。最终将致使设备运行停机。当前针对新能源发电设备在零部件故障率和所受载荷间关系方面仍缺乏统一认定。因此假设发电设备机械故障概率和风载荷具备一定相关性，则故障率则为风速的二次函数，在风速大于切出风速或小于切入风速时设备的出力将为0;而当风速大于切出风速、小于切入风速时则设备故障率可忽略不计。

3新能源发电设备可靠性提升举措

3.1加强设备管理意识

新能源发电设备的管理模式目前并没有明确规定要求，大部分单位都采取的是定期检查和维修进行设备管理维护。这样的操作不利于细致观察热控系统的变化及时避免风险的产生。这会造成企业员工做无用功浪费人力物力财力，甚至还会形成不必要的风险隐患。企业在进行设备采购的时候因为对市场上繁杂的设备种类没有足够了解导致常会购买无用且质量不过关的产品。新能源企业存在一定的安全隐患要是操作不当会造成人员伤亡事故。因此要对采买的设备进行合理的分类，根据仪器设备的性能定制检测方案，合理安排校验周期，安全管理，文明操作。按照月度和季度进行设备的维护检修对照工单规定的任务逐项执行。确定设备的检修维护月度季度任务表和实际完成的工时和日期交给负责人审核之后才可以上呈领导审核。机器的实况审核要根据实际情况制定是每年一次、每月一次或季度检查，然后进行整体的工作汇报。然后总体进行工作实情汇报。

3.2制定和推行全生命周期保障方案

完善的产业链体系保障了新能源发电设备的先天可靠性，而设备在安装运行后的维护服务工作则是后天保证其安全可靠性的重要保障。需针对新能源发电设备制定和推行全生命周期保障方案，将新能源发电塑造成为设备制造为基础、产业化增值服务为发展路线的企业类型，这样才能切实保障新能源发电设备的运行。具体需充分运用先进技术手段，如智慧技术来打造全新的智慧平台，强化功率预测、能源管理、风机监控、全生命周期管理及在线故障检测等功能。

3.3完善新能源企业的内部结构

要建立各项制度符合员工认知和价值取向。领导要给予员工一定的授权，把责任的承担落实到实处，提高员工的自主性和随机应变能力注意变通。定期考核员工的素质，制定完善的考核奖励机制，激发员工不断学习的积极性。在设备预防维修完成后对现场负责人进行签名确保日后可追溯责任。对现场进行验收，合格后才可以签字。设备管理员要跟踪维护的运行情况保证记录内容的完整真实性并及时交由设备主管和车间主任进行确认，保证维护工作的质量和真实效果。

4结语

综上所述，新能源发电设备可靠性的统计与分析对于评价和考核场站设备运行维护状况以及电机组选型都具有非常重要的参考价值，是新能源公司推进精细化管理的重要手段。

参考文献：

[1]孙承婧，毛振攀.风力发电设备可靠性统计分析[J].工程建设与设计，2020，16.

[2]谢霞凌.关于光伏发电接入配电网可靠性的分析[J].中国新通信，2020，14.

[3]李黎，郭磊.分散控制系统在新能源发电场站功率控制中的应用[J].中国高新科技，2020，10.

作者简介：

张健聪（1986—），男，壮族，广西平果人，本科，工程师，主要从事电力系统规划、电力变电检修、变电技术管理工作。

通讯作者：黄俊尧