创新引领风电行业设备管理新理念

创新引领风电行业设备管理新理念

李群龙

中电建新能源集团股份有限公司云南分公司  650051

摘要：风场的设备管理水平与风机的运行质量有着密不可分的联系。风机设备运行过程中，受环境、工作方式等因素影响，会出现多种故障。此外，随着风机容量的增加，风机结构、系统越来越复杂，检修难度也随之加大。因此，在风机设备管理工作中，需要不断创新和优化。

关键词：风电行业；  设备管理； 创新理念

引言：

随着风电行业的不断发展，风电机组的单机容量也在不断增大，由最初的3 MW发展到现在的7 MW、8 MW，甚至更大。单机容量的增加使风机功率增大、成本增加、对机组控制及维护技术要求更高。为了使设备高效、安全、经济地运行，从传统的“事后维修”向“预防维修”转变，将预防性维修逐步向以状态监测为基础的预知性维修转变，实现对风机设备的提前预知预控，将是风机设备管理技术发展趋势。

一、建立科学的风机状态监测与故障诊断系统

建立科学的风机状态监测与故障诊断系统，就是对风机的运行状态进行在线监测，并对监测到的信息进行综合分析，及时掌握风机运行的规律及发展趋势，根据状态变化情况及时采取措施，使风机设备处于最佳的工作状态，延长其使用寿命。通过状态监测与故障诊断系统的应用，对风机设备的运行数据进行分析和处理，并对风机运行中出现的故障进行诊断和预警，在设备故障发生之前发现和排除故障隐患，降低设备故障率。风电企业应根据自身风机特点及生产环境，选择合适的监测仪器及传感器进行在线监测；根据技术水平及经济实力选择合适的专家系统或其他计算机辅助诊断软件；根据自身业务需求建立适合自己企业需求的风机状态监测与故障诊断系统[1]。

二、风机设备管理技术创新

风机设备的运行状态对风机运行的安全性、可靠性有很大影响。目前，国内外对风电机组的状态监测主要有在线监测和离线监测两种模式。在线监测是指利用传感器将风机设备的运行状态进行实时采集，再通过网络传输到中央控制中心，然后通过中央控制中心对设备状态进行分析、判断。离线监测是指利用离线方式进行数据采集和分析，并将分析结果通过网络传输到中央控制中心。虽然在线监测和离线监测都是对风机设备运行状态进行检测，但二者的应用范围不同。在线监测主要用于对风机设备的故障诊断，而离线监测则主要用于对风机设备的故障预警和事故分析。因此，在进行风机设备状态监测时，需要根据机组运行现状对技术方案进行针对性的选择。

三、完善的技术培训体系

目前，我们风电企业设备管理技术人员不足，特别是专业技术人员和运行操作人员数量不足，缺乏专门的培训机构和培训体系，设备管理水平和设备维护、维修水平不高。针对这一问题，需要从多方面进行统筹优化，完善硬件设施和软件设施，在此基础上不断创建和优化原本的技术培训体系。要充分发挥现有人力资源的作用，建立健全合理的人才培养、选拔、使用与管理体系，培养一支政治素质好、业务能力强、懂技术、善管理的设备管理队伍。为设备维护提供强有力的技术支撑和保障。要制定科学合理的培训计划，创新培训方式，提高培训效率，让职工在学习中提高素质和技能。建立和完善技术培训机制，大力推行在岗培训，建立完善的培训档案。以提高职工的业务素质和操作技能为目的，建立一支素质较高、业务过硬、能力突出的人才队伍[2]。

四、采用新技术、新工艺

风电行业在目前的发展实践中，需要结合社会发展趋势，坚持与时俱进。由于风电行业本身具有特殊性，容易受到外部因素的影响，因此在设备管理上，要想提升管理效率，就要不断创新和优化技术手段，通过采用新技术新工艺，提升设备运行效率。风机的运行工况是多变的，风机在不同的运行工况下，其对各种电气元件的要求也不同。随着风电机组容量的不断增大，对电力电子元器件提出了更高的要求。因此，要求风机的电气元件能够适应各种工况下的运行。如，在低风速时，需要采用高功率因数控制、软启动、谐波抑制等技术；在高风速时，需要采用交流励磁技术等。电气元件的质量以及安装工艺，对风机设备运行性能及寿命有着重要影响。风机电气元件在运行过程中会产生大量的热和振动，因此，需要对电气元件进行温度控制和振动监测，保证设备运行在最佳状态下。目前，风电行业也在积极开展智能电网、智能控制技术等方面的研究应用，并取得了一些成果。

五、积极推行设备状态检修制度

开展风机设备状态检修是对设备进行状态监测和分析，全面掌握设备的技术状况，分析故障产生的原因和部位，根据监测结果和诊断分析结果确定检修计划，并对检修工作进行监督实施。通过状态监测，可以了解设备的健康状况、运行参数、故障征兆等，能及时发现隐患，及时发现故障，准确地掌握设备运行状况和故障发生发展规律。状态监测工作在风机检修工作中的应用是现代先进设备管理技术与传统维修管理技术相结合的必然结果。它可以解决过去年度计划检修项目多、工作量不均衡等问题。通过状态监测能有效地提高设备检修质量、降低检修成本、缩短检修工期、减少人为因素的影响，从而达到降低风机设备故障率和故障维修成本的目的

[3]。

六、采用先进的维修保养方式和维修技术

风机设备故障的发生具有随机性，难以预测。一旦发生故障，就会造成较大的经济损失，因此为了保障设备的正常运行，提升设备使用寿命，需要加强对设备的维修和保护。为减少设备事故的发生，实现风机设备的可靠性，必须采用先进的维修保养方式和维修技术。通过建立风机设备状态监测和故障诊断系统，及时掌握设备状态信息，发现并排除潜在故障，使风机设备能够高效、经济地运行。风机设备的维修保养是对其运行进行的维护保养，具有连续性和重复性特点，在风电机组设备管理中具有重要地位。在风机设备故障类型中，电气故障占了70%以上。因此，风电机组设备维护保养工作应以电气系统为重点，采用先进的维护保养方式和维修技术来保证风机机组的安全运行。随着风电行业发展日趋成熟，风电机组设备技术水平不断提高，维护成本不断增加，风机设备的安全性、可靠性面临巨大挑战，对风机设备管理提出了更高要求。在管理理念上，应从“事后维修”向“以预防为主”的设备管理模式转型。在技术管理上，应积极推广先进的现代检修技术和大数据应用，推动检修作业向全生命周期管理转型。同时，还应积极推进新材料、新工艺在设备管理中的应用。

七、推广应用状态监测技术

随着状态监测技术的发展，越来越多的风电企业已经开始对设备的运行状态进行监测。如：在风电机组的转轮、叶片等重要部件上安装了各种类型的传感器，如：振动传感器、温度传感器等；安装了相应的状态监测系统，如：状态监测系统、故障诊断系统等。通过这些设备的运行状态信息，对风电机组运行情况进行实时监控，及时发现设备运行过程中出现的问题，对设备进行有效诊断，从而避免因设备故障而造成停机或带来严重的经济损失。同时，利用这些数据信息与历史记录相结合，可以对设备进行健康分析，掌握设备状态变化规律及趋势，为制定有效维修策略提供可靠依据[4]。

八、结束语

随着风电行业的发展，设备管理水平也将会越来越高。针对风电行业的现状和需求，结合风电行业的实际情况，创新设备管理理念，开展状态监测、故障诊断与预测、设备健康评估、智能运维等工作，将为企业降低设备成本、提高设备利用率、提高可靠性和安全性、降低故障率等提供强有力的技术支撑。同时，通过状态监测与故障诊断，建立起与企业运行相结合的健康状态评价体系和故障诊断系统，实现对风机运行状态进行全面、准确地监测和分析，预测风机故障发生的趋势和发展规律，对风机运行中可能出现的问题及时进行预警，从而确保风电机组安全高效运行。

参考文献：

[1]张化冰.践行新发展理念推进风电产业健康发展——专访中国电力设备管理协会执行会长刘斯颉[J].电力设备管理,2019,(10):28-31.

[2]李清东.创新引领风电行业设备管理新理念[J].中国电力企业管理,2018,(15):84-85.

[3]李午言.风电企业管理现状及对策[J].新型工业化,2018,8(03):52-55.

[4]可靠性是一种能力,也是一种态度──2016风电设备质量与可靠性论坛在京召开[J].风能,2016,(07):8-10.