新能源发电设备可靠性影响因素分析

新能源发电设备可靠性影响因素分析

刘少华

山东电力建设第三工程有限公司 山东 青岛 266000

摘要：随着新能源并网运行规模的显著增加，其运行设备的可靠性对降低电网运行投资风险的影响越来越大。如何获取当前新能源设备可靠性中相对完整、准确、有效的运行可靠性参数，是系统研究和评价该参数影响效果的重要关键。因此，本文主要结合我国大规模电力系统运行的可靠性特点，选取我国风电机组设备的可靠性作为主要研究对象，分析总结了风电机组可靠性参数的各种影响因素，在考虑上述重要影响因素的基础上，阐述并提出了风电机组延时变化停机评估模型，为电力系统综合风险评估方法奠定了技术基础。

关键词：新能源；发电设备；可靠性；影响因素

为了有效解决国内常规化石能源供应日益枯竭的矛盾和国内环境问题中许多日益突出的环境问题，分布式可再生能源的清洁绿色发展和发电装机规模将继续扩大。其中，风能余热发电项目和清洁太阳能技术具有技术日益成熟、适宜开发、成本效益相对较低的技术特点，具有良好的可观的产业发展和前景，被专家认为是化石能源领域最有前景的绿色替代新能源。

1新能源发电设备可靠性的价值体现

新能源光伏的光伏发电方案和系统设备也应具有重要的社会经济价值。从满足现有电网系统正常安全运行的发电需求的角度，我们将进行另一个分析。新能源光伏发电所需的成套设备系统，从发电的有效期到电力负荷的自动调节周期和发电的峰谷，均可使用，缓解未来新能源光伏发电传统运行周期中电网负荷下降带来的一系列巨大电力冲击问题；能够有效、全面地协调当前电网的峰谷变化以及当前电价水平变化趋势与未来社会电力需求变化预测之间的其他关系。目前，传统新能源伏特发电和设备成本在中国电网中所占的比例相对较小。因此，在中国电网制定电网峰谷表和调整电价时，可能没有必要考虑上述对未来传统新能源光伏发电运行产生影响的综合影响参数。峰谷期电价结构本身的规模往往与同期电力需求规模的稳定水平呈正相关。此时，通过及时配置更可靠、更有效利用的大型新能源发电机组和分布式发电系统设备，就有可能在最短的时间内真正实现前两个电价需求之间的合理协调过渡或优化。当大规模分布式新能源汽车发电系统在能源市场中逐渐占据相当大的市场份额时，上述两种结构之间的相互匹配和作用可能会进一步推动中国未来能源和电力需求结构的相应变化。例如，小型新能源汽车的发电和改造项目一般不需要计算其车辆燃料成本，能源运营和管理在这些重要方面的成本问题也可以完全忽略。它可以直接辅助当地电网系统进行自动调频和调峰。具体方案可以确保在当地电网容量结构不变的实际情况下，当地新能源设备的负荷消耗能力得到有效提高。但目前国内市场的实际交易价格难以有效反映外部性，也需要借助政策补贴及时进行适当调整；也将极大地促进中国新能源产业的健康发展。通过当地新能源的发电和设备技术的合理使用，可以极大地促进国内清洁可再生替代能源技术的快速发展。因此，有必要及时为整个发电过程提供充分、全面的政策支持、指导和政策补贴。特别是在中小企业进行技术自主研发试验的技术研发初期，由于中小企业自身专业技术水平的限制，以及企业在外部市场的发展能力规模的多重限制，往往难以在短期内抵消研发成本。因此，要积极依靠国家有关政策、财政支持、财政扶持补贴资金等相关措施，积极提供科技支持。

2影响新能源发电设备可靠性的主要因素

2.1主要影响因素的原理

影响中国新能源汽车发电装置及其设备可靠性的其他极端因素主要是气候因素。车辆工作原理和应用设计的主要性能如下。由于新能源汽车发电系统设备复杂的气候运行和环境特点，其安全故障也直接受到这些极端天气条件综合作用的影响，这也极大的影响了汽车的长期安全运行。特别是在夏季等恶劣极端天气条件频繁发生的情况下，设备可能会长时间、大面积停机，故障停机的事故概率非常大；当风机系统的输入和输出风速信号明显小于输入和输出风速信号，甚至远大于风机系统在其自身风机运行期间的实际风速时，一般认为风机系统的总运行功率将自动重置为零，这意味着风机设备本身的工作将进入自动停机的工作状态。此时，如果发现整个室外风电场环境的温度和湿度明显较高或空气压力严重偏低，则在相应的正常运行下，室外风机设备的出力将不可避免并可能受到严重影响。因此，整个外部风与空气环境系统在运行中可能会发生温度、湿度等异常变化，风速异常波动等许多情况也可能极大的影响室内风设备的正常、连续、稳定和安全运行，甚至导致各种设备故障。

2.2天气因素的指标计算方式

新能源的发电辅助设备因为本身都属于外露型能源设备，在工程实际的运行维护中所用的各个主要及功能性部件整体是处于露天室外运行环境系统中，因此就很容易就受到较复杂恶劣的环境天气因素所影响，其自身发生电气故障损坏的发生概率大小也都因此也和这些天气因素影响密切地相关。

3新能源发电设备可靠性提升举措

加强风电变桨电机系统部件的动态优化组合设计。在新能源风力发电系统（wind power field）的设备选型过程中，变桨风力发电系统的部件处于风力发电设备的旋转枢纽环境中。与其他电机部件相比，它们可能接触到的各种环境条件，包括极端环境温度和湿度、振动频率等因素，都会对风力发电系统设备选型的可靠性产生一定的影响。虽然沥青系统投资在电厂总体建设投资预算中所占比例一直不到3%，但沥青系统损坏造成的电厂累计停机和总停机时间可达到全年设备总故障时间的近四分之一。因此，目前仍需进一步加强系统集成的优化和完善，并对沥青系统的部分结构进行智能化设计。具体的改进方案可以采用马克杯沥青系统，该系统首先采用高度系统集成的设计方法。嵌套系统的优势明显更高、更明显。虽然内涵部分的结构可以进一步大幅度简化，但整个系统的可靠性指标也将比同期其他类似沥青系统方案高出两倍甚至三倍以上。上述优点不仅可以保证在很短的时间内有效缩短设备停机、检修和故障停机的实际时间，还可以减少计划停机和检修的实际工作量，以及定期检修、预防性检修和设备检修的计划实际运行工作量。由此可见，加强变桨电机系统运行的连续优化控制设计，将有效降低设备故障率，缩短停机或停机维护时间，反复有效地提高整个系统综合运行的生产运行效率，确保和增强其市场竞争力。建立和完善汽车产业链体系。新能源发电系统设备及其自身技术的低可靠性，不仅极大的影响了电网的安全、稳定和运行，也极大的影响了新能源替代老工业能源水平的整体提高。更严重的是，它严重危及相关政府工作人员的生命安全和公共财产安全。因此，必须把提高发电自动化设备的可靠性放在生产的首位，加强新产品的持续研发和创新战略，从根本技术保证水平上保证自动化设备系统的工作质量、效率和可靠性稳定性。在这一政策背景的指引下，国家能源领域和大多数技术先进国家的科研制造机构开始尝试不断创新和提升多方资源开发的合作开发模式，实现能源发电核心设备技术在系统设计、制造安装、管理和运行控制等各个方面的可靠性能力稳步提升，打造更加完善、成熟的全产业链体系。

4结束语

综上，必须要强化国家对发电市场机制优化设计，做好电网价格杠杆工具应用、补贴激励政策有效推行情况及风电产业持续发展政策规划执行等相关一系列准备工作，由此也才能逐步促使未来新能源光伏发电和设备可靠性成本的进一步攀升，最终实现达成未来电网安全稳定的运行模式和实现盈利目标的这双重目标。

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.