“内外对标法”在新能源场站精细化管理的探究

国家电投集团福建电力投资有限公司 邬伟骏

随着各个新能源单位的新能源场站陆续投产，新能源发电的利润优势日益凸显。通过开展新能源场站精细化运行工作，提升设备运行质量、提高场站安全生产工作水平。开展对标工作，既是推进高质量跨越式发展的“强支撑”，也是实现年度利润目标的“压舱石”。在新能源场站生产分析工作中，常规做法是对整站的发电量、小时数、综合厂用电率等指标进行统计和比较，更侧重的是从宏观分析。因此在如何既能兼顾宏观分析、又能细化到每个场站具体参数，进而反馈指导场站运维检修工作等方面，本人做了一些有益的思考和探索工作。

1 对标工作的具体实践探索

1.1 找准定位、补足短板，开展外部对标

由于新能源场站受光照、风速等自然条件影响，发电情况存在一定的不确定性。外部对标主要是场站与相近纬度地区周边场站进行生产指标比较，通过开展外部对标，可更清晰地找准定位，查找不足。

建立组织机构。新能源场站所在单位应成立对标工作领导小组，全面抓好场站对标工作，进一步提升安全生产精细化管理水平。坚持“一线”工作法，关口前移、重心下沉、靠前指挥，确保安全生产可控在控，持续推进对标工作有效开展。目前，国内许多发电集团均建立了新能源场站发电生产对标群，可更好地开展外部对标工作。

发挥大数据作用。随着集约化管控工作的要求，目前不少新能源场站均已接入所在省份其集团公司的生产运营中心。因此可充分发挥生产运营中心的大数据平台作用，通过大数据平台可及时了解各新能源场站生产运营情况，组织区域对标单位生产数据筛选剥离，重点从发电利用小时数、综合厂用电率、光辐照度、平均风速等参数，通过数据统计方法开展外部对标，从宏观上评估场站生产运行情况，在月度例会上进行通报，为生产运营决策提供参考和依据。

建立时间对标轴。在细化对标参数的同时建立时间对标轴，做到参数可回溯、升降可量化。通过同比，环比等方式，既做好数据统计和归纳整理工作、也做好结果分析和记录工作，便于“回头看”和后评估。通过对每月提升或滞后的情况进行比较，为生产运营工作提供参考的同时，还可用于优化对场站年、月、周电量计划编制等工作，为公司有关部门上报计划提供更准确的数据支持。

1.2 深挖潜力、提升效率，实施内部对标

在开展外部对标的同时，通过深挖存量资产潜力，深耕现有场站，挖掘自身潜力，开展内部对标，找准方向，发现问题，持续实现自我提升和完善。

1.2.1 细化发电单元，深挖影响因素

光伏场站以每个子阵为对标单元，风电场以每台风机作为对标单元。通过细化发电单元，对每个子阵、每台风机的月度发电情况进行统计分析，找出“落后单元”，让生产分析的重点更有针对性，实现“精确打击”。通过定位“落后单元”，从单元的外部条件、设计电量、设备运行状况、频发性缺陷等因素，进一步刨根问底，深挖影响因素，实现“精确脱贫”。

1.2.2 运用统计方法，量化运行质量评价

在开展对标工作，评价发电单元生产表现情况时需尽量做到量化。可重点从风能利用率和光能利用率两个方面着手。

风电场。风能利用系数：风机实际轴功率/单位时间风能，由于在同一个风电场中，各台风机空气密度差异不大，所以一般只考虑风机实际功率、风轮面积、单机平均风速三个参数。结合现场实际工作情况和工作可执行程度，对此作了进一步简化：用单机月平均小时数除以单机月平均风速，所得结果作为评价单台风机月度运行状况的参数，并统计在一个折线图中，进行内部对标评价。

风场内部对标包含3个折线图，第一个是单机月度电量与初设单机月度电量折线图，可直观看出单机发电量折线是否与初设设计折线趋势相同、成正相关；第二个是单机发电小时数与单机月平均风速折线图，可对整个风场的单机发电小时数、风速情况有直观认识，查找出风速高于平均值，但小时数却低于平均值的风机；第三个图即单机生产表现情况折线图，可进一步迅速看出每台风机的运行表现，并及时反馈给风机厂家，开展分析和整改提升工作，进一步提升风场发电量。

光伏电站。根据光能利用率理论公式，由于在同一个电站中，光伏组件的理论辐照度相近、规格一致、倾角相同，因此评价光伏电站各子阵运行情况时，可通过统计各子阵实际规模和月度发电量计算和比较各子阵的利用小时数，作为内部对标的评价依据。同时记录各子阵并网和解列时间，查找长期存在并网滞后或解列提前的子阵，组织有关单位共同分析原因，进行针对性检查和处理。

图1 某风电场年度发电量对比折线图

1.2.3 以点带面，进行拓展延伸

根据上述思路，做进一步拓展，延伸到风机可利用率、光伏发电单元可利用率、场站可利用率、限电弃风率、设备故障弃风弃光率、7、风机、发电单元平均无故障工作时间等内容：

风机可用率：可用小时数指无故障时间。单台风机可用率=（单台风机可用小时数/统计小时数）×100%，全场风机可用率=∑（每台风机可利用率×每台风机容量/总实际装机容量）×100%；光伏发电单元可用率：每个发电单元可用率=（每个发电单元小时数/统计小时数）×100%，全场可用率=∑（每个发电单元可用率×每个发电单元容量/总实际装机容量）×100%。

风电场、光伏电站可利用率：在统计周期内，除去因风电（光伏）场内输变电设备故障导致风机（发电单元）停机和风力发电机组（光伏发电单元）因维修或故障停机小时数后余下的时数与这一期间内总时数的比值，用百分比表示，用以反映包含风电机组和场内输变电设备运行的可靠性。风电（光伏）场可利用率＝(（T-A）/T)×100%，其中，T表示统计时段的日历小时数，A 表示因风机维修或故障平均小时数和风电场输变电设备故障造成停机小时数之和。

限电弃风率：主要由电网消纳和外送线路及设备故障或检修导致的弃风。主要体现了电站所在地域的消纳情况，该部分损失不受电站控制，可通过竞价售电以及市场营销等手段减少损失。限电弃风=(电网限电弃风电量/（实际场站发电量+电网发电弃风电量））×100%。电网限发弃风电量=（不限电时风场平均风速对应的风场输出有功功率-限电时风场输出有功功率）×电网限电累计(或降低出力)时间。正常情况下按照每1个小时间隔进行计量，如果某个时段时间间隔小于1小时按实际间隔计算。风场在限负荷期间，风场输出有功功率有时低于调度限电时下达的出力控制值，而此时调度没有下达解除限电指令，此时段不计入电网限电累计时间内。

设备故障弃风、弃光率：是指统计期内因风电场内输变电设备(箱变、集电线路及升压站主设备等)故障导致风机停机和风力发电机组本体设备故障停机产生弃风电量占实际发电量与故障弃风电量之和的百分比，体现了电站的运维能力，可通过提高电站运维能力来尽可能降低设备故障率和故障维修时间，从而降低该部分弃光损失。故障弃风、弃光率=（故障弃风、光电量/（实际场站发电量+故障弃风、光电量））×100%。

风机、发电单元平均无故障工作时间：故障时间是指因风机、发电单元缺陷退出运行或备用的时间。单个风机、发电单元平均无故障工作时间=（统计时间-第i 台机组（发电单元）故障时间）/(故障次数+1)。其中全场风机、发电单元平均无故障工作时间=单个风机、发电单元平均无故障工作时间的平均值。

1.3 上下联动，有效运用，提升管理水平

生产对标的目的就是通过外部对标与内部对标相结合，能够及时、有效的发现和解决场站生产运营中的不足和问题，提升设备运行可靠性和场站发电量。

提高场站设备缺陷发现率和消缺及时率。根据场站对标情况，可迅速锁定表现状况差的光伏子阵或风机，组织生产人员查找原因，提早发现设备缺陷并处理，提升消缺率和及时性。如：风电场可将表现差的单机反馈给风机厂家，进行硬件和软件检查，优化逻辑控制程序，提升单机发电量。光伏场站可重点监测发电表现差的子阵，查找是否存在未正常投运的汇流箱或支路组串等因素，还可指导现场人员观察相关区域是否存在光伏组件表面污渍需及时进行清洗，提升组件发电效率。

提升场站功率预测准确率。随着国内电力市场营销工作的推进，功率预测准确性愈加重要。场站应按照国网调度的要求，在场站日常运维工作中重点关注风功率预测系统、新能源工作站等平台数据情况，每天定时将前一天风功率预测情况发到场站群中，每天巡检三次风功率预测柜、新能源网关机等设备的运行状况，协调金风专业技术人员进场站对风功率预测系统进行整改提升，风功率预测提升幅度达50%以上，保障了功率预测上报数据的准确率、合格率、及时率和完备率，避免出现考核，争取获得奖励。

运维单位人员加强运行监视，及时发现设备异常，并采取措施避免异常扩大为事故。发现设备缺陷，及时安排消缺。严格执行两票三制，杜绝应误操作、人为责任导致的降负荷或非停事故；深入查找多发性、频发性缺陷的根本原因，集思广益，落实措施，逐步减少设备缺陷率。设备故障损失电量是衡量缺陷管理的重要指标。检修单位、现场维保人员要狠抓重复性缺陷的分析和根治，业主要紧盯严重影响电量的重大缺陷的消缺工作，合理安排消缺时间和时限，严格落实责任追究和考核制度，力争设备缺陷根本好转。

根据风（光）功率预测系统预测，结合来风、幅照实际情况，合理安排设备维修保养等工作；风机（发电单元）可利用率是衡量风电场安全生产管理水平的重要指标。各级生产管理人员应及时了解风（光）场、风机（发电单元）可利用率。对月可用率环比连续下降或小于96%的要进行原因分析、判断、考核。对采取有效措施、可用率持续提高的要给予奖励；备品备件的储备是提升发电量的关键，检修单位现场维保人员要有充分的预见性，对易损件、消耗性材料、可能导致损坏的部件、事故备件等必须落实储备数量。每月底进行库存盘点，做好补给。

2 工作实践总结

对标工作中的各项生产指标并不是孤立的数字，之间有着内部的联动性，发电量数据、考核情况等结果都是由每个发电单元、各个对标要素共同作用的结果，影响场站的生产运营质量和效益。相关工作再进一步开展中，可考虑从以下方面予以着手。

继续细化分解对标参数。例如光伏场站对汇流箱、乃至各组串支路电流电压在不同时段的观测分析、逆变器内两组设备发电量差异等进行统计，风电场风机频发性缺陷与故障损失电量统计分析等；加强对标结果应用转化。不能为了对标而对标，要加强对标成果的转换应用，要加强对设备厂家的反馈跟踪和现场的生产分析，优化运维管理工作，提升消缺工作效率和隐患发现能力；加强科技应用与技术监督工作。按照“科技兴安”思路，积极了解和学习其他相关单位和其他场站智能化建设、信息化应用等内容，加强无人机巡检、EL 检测等技术手段，提升设备健康水平。

开展工作交流，学习先进做法。加强系统内部单位及场站所在地的其他单位技术交流，了解对方生产指标情况的同时，发现和学习对方的先进做法，结合自身实际，不断完善提高；加强宣传引导，提升场站运维人员精细化意识。通过场站例会等方式，组织对生产情况的回顾与分析，进一步在场站运维人员中宣贯“度电必争”理念，并通过对标参数表单化等方式，提升对标工作参与率，共同做好场站生产维护工作。