浅谈对风力发电运行维护的认识

康鑫涛

摘要：风电场电气设备由风机、箱变、集电线路、主变及配套控制设备、无功补偿设备等组成。目前我国的主要任务是管理和维护设备的这些部件，风电场电气设备在某些环节容易出现故障，如机械摩擦过热、叶片损坏、轴承故障、变压器故障等情况，这些都是常见的风电场电气设备中的问题。

关键词：风力发电;运维;理解;分析;研究

一、风电设备运行常见故障

1.过电压。风电设备变压器外接线大多为架空线路，设置在室外，容易受到外部不利环境的影响。当外部环境长期处于雷雨天气时，电气设备可能会被雷击或感应雷，产生过电压，对设备运行产生很大的负面影响。断路器运行异常时也会发生过电压。主要在操作不当的情况下，会转移电网的电磁容量，严重时会烧毁变压器，破坏内部绝缘功能。

2.变压器短路或接地故障。短路或接地故障会损坏变压器内部结构，影响电能的利用，严重时甚至会引起爆炸。在风电设备使用过程中，技术人员需要采取合理的操作方法，提高设备的安全运行和管理有效性。这种故障后，风电机组发出的电流会直接作用在变压器上，从而损坏内部结构。

3.经常出差。跳闸现象在风电设备的运行中是比较常见的，当用电量过大、设备内部油流不平衡时，就会出现设备跳闸现象。但频繁跳闸会影响变压器的正常运行，甚至烧毁变压器，降低设备运行的有效性和安全性。在发生此类故障时，大部分技术人员会先检查主变压器进入用电设备的出线，重点检查断路器与母线之间的线路接地，以排除可能出现的故障。

二、风力发电运行管理机制存在的问题

1.缺乏专业人才

目前，我国风电场电气设备相关专业人才较少，从事风力发电的技术人员主要来自电气、机械、热能、自动控制等专业，综合性人才稀缺难求。大部分风电设备在偏远的地方，远离闹市，地理位置“与世隔绝”，在逢年过节时也需要值班，对于机械设备维修，相关专业毕业生部分因难以忍受艰苦的工作环境而选择离职、转岗，另外，作为一部分基层技术人员，专业性不强，相应的工资也不丰厚，因此风电人才流失率比较高，阶梯人才上升比较陡峭，这对风电场电气行业的发展有很大的阻碍。

2.不完善的运维管理体系

一个好的制度是事物稳定发展的保障。同样，风电场电气设备的运维也需要一个良好的系统作为支撑。然而，目前风电场电气设备运维的现状是管理不严、制度缺失。比如当前的运维没有完善的记录系统，每个维护过程都无法及时记录。每个维修时间点的记录也是乱七八糟的。后面的维修人员无法查看前面人员的维修情况，也查不到设备的故障记录及相关处理措施。这给后期的维护人员带来了很大的障碍，同时无形中也增加了很多工作量;另外，没有可供参考的维修制度，找不到设备的最佳维修间隔，过长或过短的维修间隔，不仅增加了设备运行的风险，而且增加了维修成本;最后，维修管理制度不完善，增加了部门负责人的管理难度，管理人员无法明确维修人员工作是否到位，没有制度做后盾，工作界定也很模糊，好坏运行设备状态不能归咎于员工工作到位与否，即无法奖惩分明。

3.风电场电气设备管理维护资金不足

风电设备检修是一个长期的维护管理难题，我国风电设备调试区一般在沿海南部和高海拔地区，风电场电气设备设置范围比较广泛，设备将无法得到统一管理，电器设备多型号同时使用，在调配维修保养时，马上找到相对应的型号并不容易。此外。风电场电气设备地处偏远地区，物资和设备运输困难。当需要更换设备和部件时，无法立即拿到备件，统计上报采购过程中会延迟一定的时间，给风电场电气设备的维护管理带来不利影响。另外，风电的密度不是很大，大部分风能只是间歇性的，不能长时间达到稳定的发电状态，在将风能收集成电能的过程中，在冬季消耗电量大时，风电也正逢风资源匮乏期，能源的获取很少，部分能源只能用于道路照明，真正能开发利用的电力很少。由于前期风电场电气设备资本支出巨大，后期资金缺乏设备维护。这往往容易发生风电场电气设备事故，由于缺乏维护也会加剧设备的老化和损坏程度。

三、生产运维管理

1.一体化运维模式

是指风电场的运行维护等工作由场长领导下的工作人员共同负责，相互之间没有明确的分工。这就要求现成的巡检人员具有较高的综合能力，包括开关操作、设备运行参数及报警信息监控、风机运行数据统计与分析、设备巡检、风机巡检与维护、设备异常状态分析与处理、变电站设备简单维护等。这种操作模式不仅管理结构更简单，而且可以让员工在高标准下更快地提高技能。

2. 操作与检验分离方式

当风电场规模越来越大，出货检验模式组合员工的工作量过大，分工不清会降低效率时，一些企业开始采用出货检验分离模式，将风升压站和风机的运行，重要的基础工作如复位到负责运行的人员，风机的维护工作由维护人员负责。在实践中，存在三种形式：风电场级检查分离。这是国内应用最广泛的，每个人的运维都充分发挥各自的职责，使运营管理水平得到有效提升。但由于风电场人员有限，拥有多个风电场的企业组建团队需要较长时间。对风电场数量多、机型少的企业，应成立公司级维护组，将风电场和风机的运行和检查分开，风电场的运行应由企业负责。风电场本身。这种模式在专业分工和人力资源利用上比第一种更具优势，但其维护管理相对复杂;维修外包的检查分离。风电企业通过外包将风机的日常维护和维修委托给维修公司，让维修公司按照合同和要求为其提供服务，减轻自身的工作负担。这就要求维修企业具备足够的资质和技术水平。一方面，运检分离可以为企业节省人力物力，组建高水平团队，解决技术壁垒，提高生产效率和技术水平;另一方面，运维分离可以加强彼此之间的监督和质量验收，使管理更加规范。

3. 检验外包方式

随著风电企业规模的逐步扩大，部分企业由于自身维护能力不足，因此部分业务的维护和维护或全部委托有能力的专业投资公司负责。这种模式一般比自行维护便宜，但也能使操作人员的工作量保持平衡，在兼职维护时负责正常运行和一般缺陷消除。将检验、技改等工作委托专业、经验丰富的检修公司，不仅可以简化人员，提高工作效率，还可以提高操作人员发现问题和解决问题的能力，最大限度地减少损失，确保设备安全运行。但是，这种模式也存在一些不足：例如，由于关系复杂，委托合同往往流于形式，难以执行，导致运输和检验效率低下;企业高度依赖受托公司，不利于自身经营经验的积累和专业发展。

4. 区域远程监控模式

当企业发展规模较大时，根据情况划分区域，对各风电场所有机组进行集中、区域远程启停管理是未来的发展趋势。基于SCADA系统的远程控制系统，结合信息平台的生产管理系统，可实现对多个风电场的运行状况和生产信息的集中控制，以最少的人员值守实现经济效益最大化.同时成立了专业的区域巡检维护队伍，进行一体化、专业化的分级维修保养。这不仅可以减少人员成本，提高效率，还可以有效避免任务分配不均，从而提高质检的质量和安全可靠性。

四、结论

风机运行中故障种类繁多，运维管理存在诸多缺陷和不足。对此，相关人员必须高度重视，采取有效的运维措施，加强运维管理，降低发生故障的概率。一旦发生故障，可以在最短的时间内发现并解决，从而提高风力发电的经济效益，促进风电产业的进一步发展。

参考文献：

[1]朱国栋. 吉林省某大型风电场运维风险评价与管控策略研究[D].华北电力大学（北京），2018.

[2]吴伟强. 风力发电齿轮箱运维现状以及发展趋势[J]. 海峡科技与产业，2018（09）：33-34.