淺析大型風(fēng)力發(fā)電企業(yè)數(shù)字化檢修模式

梁宏軍

【摘? 要】隨著我國電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，各種新型清潔能源在電力系統(tǒng)中所占的比例越來越大。例如，太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、核能發(fā)電等，有助于能源消費(fèi)模式的轉(zhuǎn)型升級，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。由于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備分布分布廣泛，容易損耗等問題，很容易導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電的效率受到嚴(yán)重影響。在現(xiàn)代化的風(fēng)力發(fā)電企業(yè)中，為利用數(shù)字化檢修的方式，對風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。本文通過對大型風(fēng)力發(fā)電企業(yè)數(shù)字化檢修模式進(jìn)行深入的探究，風(fēng)力發(fā)電廠數(shù)字化檢修維護(hù)運(yùn)營提供重要的參考。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)力發(fā)電;數(shù)字化檢修;模式構(gòu)建

風(fēng)力發(fā)電作為最重要的清潔能源，具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、清潔、可持續(xù)等優(yōu)點(diǎn)，在我國得到了迅速的推廣與發(fā)展，尤其是在西部地區(qū)，給當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展提供了全新的出路。由于大型的風(fēng)力發(fā)電企業(yè)運(yùn)行的機(jī)組設(shè)備較多、技術(shù)水平不一致，風(fēng)力發(fā)電廠的機(jī)組地理位置過于分散，在檢修的過程中需要花費(fèi)大量的時(shí)間和人員，增加維修負(fù)擔(dān)。為了能夠有效提高大型風(fēng)力發(fā)電廠設(shè)備檢修的質(zhì)量與水平，降低運(yùn)維成本，必須要積極引入數(shù)字化的檢修模式，提高風(fēng)力發(fā)電設(shè)備集中管理的控制效果。

一、數(shù)字化平臺

（一）主要理念

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)時(shí)代已然來臨。利用數(shù)字化平臺能夠?qū)φZ言、文字、圖像、數(shù)字等相關(guān)的文本信息進(jìn)行快速的收集與處理，通過系統(tǒng)軟件、工具軟件和應(yīng)用軟件等對各種信息進(jìn)行分類存儲歸納，確保數(shù)據(jù)信息得到合理優(yōu)化，深入挖掘數(shù)據(jù)信息所隱藏的相關(guān)內(nèi)容。

數(shù)字化平臺的構(gòu)建可以幫助相關(guān)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，也能夠?yàn)檫\(yùn)維人員的實(shí)際操作提供一定的參考。數(shù)字化平臺在風(fēng)電發(fā)電企業(yè)中的應(yīng)用，可以有效提高風(fēng)力發(fā)電企業(yè)運(yùn)維檢修的整體效果。

（二）具體功能

數(shù)字化平臺能夠?qū)Υ笮惋L(fēng)力發(fā)電企業(yè)的設(shè)備機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)的信息采集，還能夠做出遠(yuǎn)程遙控等相關(guān)的操作，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控與管理。

在數(shù)字化平臺中，值班人員能夠針對設(shè)備運(yùn)行的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的查看，一旦發(fā)現(xiàn)問題就能夠在遠(yuǎn)程進(jìn)行操作，確保與維修人員相互配合，共同對設(shè)備機(jī)組進(jìn)行檢修。

在數(shù)字化平臺的基礎(chǔ)上能夠細(xì)分出設(shè)備健康、性能狀態(tài)、故障記錄、運(yùn)維記錄等相關(guān)的功能，確保對整個(gè)風(fēng)力發(fā)電企業(yè)機(jī)組設(shè)備的實(shí)際健康狀態(tài)進(jìn)行合理的分析，對設(shè)備運(yùn)行加以跟蹤，為設(shè)備的運(yùn)行檢修制定詳細(xì)的記錄，確保數(shù)字表單能夠自動生成、自動發(fā)報(bào)。

總而言之，風(fēng)力發(fā)電數(shù)字化平臺的功能設(shè)計(jì)非常的全面，能夠?qū)\(yùn)維檢修的全流程進(jìn)行合理監(jiān)控，形成完善的數(shù)字化平臺監(jiān)督管理體系。

二、風(fēng)力發(fā)電企業(yè)數(shù)字化檢修的關(guān)鍵技術(shù)

（一）管理模式

在風(fēng)力發(fā)電企業(yè)數(shù)字化檢修的模式下，必須要完善管理體系，包括建立紙質(zhì)臺賬、設(shè)備消缺記錄、設(shè)備管理資料，對備品備件進(jìn)行定期檢查。在設(shè)備退出之后要增加潤滑油、日常清掃等相關(guān)的維護(hù)內(nèi)容。通過運(yùn)用數(shù)字化檢修平臺，能夠?qū)υO(shè)備機(jī)組進(jìn)行集中監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀態(tài)，提出異常狀態(tài)消除的主要方案。利用數(shù)字化表格、工單等方式能夠有效減輕數(shù)字化維護(hù)的工作負(fù)擔(dān)，幫助廣大維修人員可以在第一時(shí)間對設(shè)備的異常狀況進(jìn)行判斷。

（二）故障診斷

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷是整個(gè)數(shù)字化檢修平臺的關(guān)鍵，在風(fēng)力發(fā)電企業(yè)由于機(jī)組類型多樣化，大多數(shù)的機(jī)組技術(shù)路線都各不相同，這樣也就給大型風(fēng)力發(fā)電企業(yè)的機(jī)組設(shè)備維修管理帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。很多的檢修人員在遇到問題時(shí)，往往只能夠根據(jù)警報(bào)的內(nèi)容以及檢修手冊，對設(shè)備機(jī)組故障進(jìn)行維護(hù)與處理這樣的，檢修運(yùn)維管理方式過于被動，無法應(yīng)對突發(fā)狀況。

通過運(yùn)用數(shù)字化平臺對設(shè)備存在的故障隱患進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。快速的根據(jù)機(jī)組原始運(yùn)行數(shù)據(jù)、震動數(shù)據(jù)對機(jī)組的故障類型進(jìn)行快速判斷，也能夠?yàn)檫\(yùn)維人員提供準(zhǔn)確的信息參考，保證數(shù)字化檢修的整體水平得到有效增強(qiáng)。

（三）人機(jī)交互

人機(jī)交互，就是指人對平臺數(shù)據(jù)信息的合理化操控。在數(shù)字化平臺建設(shè)的過程中，各項(xiàng)功能非常的復(fù)雜，必須要提高人機(jī)交互的效率。

通過對人機(jī)交互數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，能夠最大限度上發(fā)揮不同的功能優(yōu)勢，也能夠提高檢修人員的工作效率，確保數(shù)字化平臺整體的可用性。

三、風(fēng)力發(fā)電企業(yè)數(shù)字化檢修的未來發(fā)展方向

（一）完善制度

盡管我國風(fēng)力發(fā)電企業(yè)數(shù)字化檢修平臺建設(shè)如火如荼，但是由于缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，造成許多的配套生產(chǎn)廠商缺乏統(tǒng)一規(guī)范，嚴(yán)重阻礙了數(shù)字化平臺建設(shè)的進(jìn)程，由于整個(gè)數(shù)字化檢修模式平臺必須要確保多個(gè)部門的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一集成。例如，CMS系統(tǒng)、傳感器安裝、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲等相關(guān)的規(guī)則和方式。如果存在比較大的差異，就很難促進(jìn)數(shù)據(jù)的快速傳遞。

最關(guān)鍵的就是搭建規(guī)范化的數(shù)字化檢修平臺標(biāo)準(zhǔn)體系，由機(jī)組廠家和各個(gè)平臺組建數(shù)字化平臺發(fā)展協(xié)會，保證對數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)商，促進(jìn)數(shù)字化平臺功能的拓展。與未來的互聯(lián)網(wǎng)平臺相交互，共同打造完善的風(fēng)電數(shù)字化檢修體系。

（二）完善標(biāo)準(zhǔn)

在數(shù)字化檢修平臺管理的條件下，對于設(shè)備的檢修與維護(hù)考核評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，還采取傳統(tǒng)的評價(jià)指標(biāo)，這樣就很容易導(dǎo)致數(shù)字化檢修模式的相關(guān)功能無法充分發(fā)揮，必須要完善考核標(biāo)準(zhǔn)，為整個(gè)數(shù)字化檢修運(yùn)維工作，提供全新的評價(jià)體系，促進(jìn)評價(jià)的水平得到全面提升。例如，可以運(yùn)用能量利用率、可靠性評價(jià)等相關(guān)的評價(jià)方式對設(shè)備檢修維護(hù)之后進(jìn)行對比分析，確保整個(gè)設(shè)備檢修的水平得到全面增強(qiáng)。

在數(shù)字化平臺建設(shè)的過程中，還應(yīng)該加入數(shù)據(jù)維護(hù)與消缺，確保日常維護(hù)的效果得到有效增強(qiáng)。在數(shù)據(jù)可靠性與安全性管理時(shí)，要豐富現(xiàn)場運(yùn)維的整體質(zhì)量和水平，明確數(shù)字化判斷的標(biāo)準(zhǔn)，對數(shù)據(jù)消缺的重要性和問題進(jìn)行廣泛的分析。

（三）完善算法

在數(shù)字化檢修平臺中，最主要的故障診斷技術(shù)主要是通過基礎(chǔ)原理故障診斷以及基于案例分析的故障診斷，通過大數(shù)據(jù)算法對設(shè)備的使用壽命進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測。在實(shí)際運(yùn)維檢修的過程中，為了確保檢修更加的便利，必須要不斷的完善設(shè)備表征機(jī)組狀態(tài)的算法，這樣才能夠如實(shí)的反映出整個(gè)設(shè)備機(jī)組的生命周期。

（四）完善監(jiān)控

從目前風(fēng)力發(fā)電企業(yè)實(shí)際運(yùn)行的情況來看，在建設(shè)和運(yùn)維方面，大多數(shù)都屬于不同的管理部門，建設(shè)與運(yùn)維也有不同的管理側(cè)重點(diǎn)。由于大多數(shù)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備安全隱患的問題往往受到建設(shè)過程中受到當(dāng)?shù)丨h(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施等相關(guān)因素影響，很容易造成機(jī)組設(shè)備運(yùn)維困難等，必須要改變傳統(tǒng)的管理方式加強(qiáng)全生命周期的監(jiān)控與管理，重點(diǎn)對機(jī)組的部件與整體狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。通過對不同的運(yùn)行周期進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)測，對狀態(tài)監(jiān)控進(jìn)行實(shí)時(shí)評估，建設(shè)合理的資源分析、故障診斷、統(tǒng)一調(diào)配，提高現(xiàn)場人員對機(jī)組設(shè)備的有效管理。

在機(jī)組后期綜合維護(hù)時(shí)，還應(yīng)該結(jié)合建設(shè)期設(shè)備資料，對不達(dá)標(biāo)的機(jī)組或者存在設(shè)計(jì)偏差的機(jī)組，要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)督，為后期的設(shè)備管理與運(yùn)行狀態(tài)提供準(zhǔn)確的參考。

結(jié)束語

綜上所述，在電力行業(yè)快速發(fā)展的過程中，通過積極構(gòu)建數(shù)字化檢修平臺，能夠降低運(yùn)維成本、提高運(yùn)維質(zhì)量、促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行。及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，提出相應(yīng)的解決策略，確保數(shù)字化檢修的整體水平得到全面提升，為大型風(fēng)力發(fā)電企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)：

[1]李東林.風(fēng)力發(fā)電數(shù)字化發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新[J].風(fēng)能，2019（01）：82-87.

[2]張凱，葉小廣，李忠善，肖盛忠，王志東.淺談大型風(fēng)力發(fā)電企業(yè)數(shù)字化檢修模式[J].中國管理信息化，2018，21（05）：80-82.

[3]汪篤軍，劉天羽.一種改進(jìn)的虛擬永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模擬平臺[J].電機(jī)與控制應(yīng)用，2017，44（11）：124-129.

[4]荊世博.基于PLC直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有效值建模與仿真研究[D].新疆大學(xué)，2017.

[5]趙志鵬.風(fēng)力發(fā)電機(jī)限速與充電逆變控制器的研究[D].青島科技大學(xué)，2017.