影響新能源發電設備可靠性的主要因素分析

張健聰 黃俊堯

摘 要：隨著社會的飛速發展，人們對能源的需求也日益增長，對新能源發電設備的可靠性提出了較高的要求，所以相關的運營企業應該重視提升發電設備的可靠性。文章在明確新能源發電設備可靠性的重要性的基礎上，由此分析影響新能源發電設備可靠性的主要因素，并推出提升新能源發電設備可靠性的舉措，以供相關人員參考。

關鍵詞：新能源;發電設備;可靠性;主要因素分析

引言

對新能源發電設備可靠性進行研究時，需要相關的工作人認真分析發電設備的運行信息，找出影響設備運行的原因，并以此為依據制定相應的方案進行解決。這對于新能源企業更好的發展、更好地為廣大的用電群眾進行優質的服務意義重大。隨著社會的飛速發展，新能源企業中的發電設備以及發電技術也逐漸向大型化、高參數發展，發電設備的診斷技術也逐漸變得多樣化、復合化。將先進的發電設備診斷技術引入新能源企業，不僅能促進新能源發電設備技術的發展，而且對提高設備可靠性、提供更加優質電能的意義也十分重大。

1新能源發電設備可靠性的價值體現

保障新能源發電設備可靠性的目標在于兩方面：一是希望能夠切實提升電網運行的穩定性;二是給電網及電力公司削減運行成本，充分發揮其經濟效益作用。其具體價值體現為四個方面：新能源發電設備具備經濟價值。從電網運行角度來分析，新能源發電設備可起到調節峰谷、緩解新能源發電所帶來的沖擊;能夠協調峰谷電價與電力需求的關系。當前我國新能源發電占比相對較小，因此制定峰谷電價時不需將新能源發電的影響納入其中。峰谷電價本身和電力需求間呈正相關，而通過可靠的新能源發電設備則能對兩者進行協調優化。當新能源發電占據相當比例時，則兩者的作用將促使電力需求結構隨之變化，如新能源發電本身不需要核算燃料成本，這方面運行成本可忽略。可協助電網進行調頻調峰，具體可在電網容量不變的情況下有效提升新能源的消納能力，但在市場交易中難以體現外部性，因此需借助補貼方式進行調整;將促進新能源產業發展。通過新能源發電設備的運用能極大的推動可再生能源的發展，因此整個過程需做好充分的扶持和政策補貼。尤其是在技術研發的前期階段，通常因專業技術水平和市場發展規模的限制，導致新能源發電設備可靠性收益難以抵銷其成本。所以，需依托政策支持、財政補貼等措施加以支撐。

2影響新能源發電設備可靠性的主要因素

2.1主要影響因素的統計狀態分類

新能源發電設備可靠性統計主要分為設備機組的可靠性統計評價和電場的可靠性統計評價。其中，設備機組可靠性統計評價范圍以設備電機組出口主開關為界，包括傳動變速系統、發電機系統、通信系統以及相應的輔助系統;而電場可靠性統計評價范圍包括電場內的所有發電設備，除了電機組外，還包括箱變、匯流線路、主變等。電機組可靠性統計的狀態分類與電場可靠性統計的狀態分類因統計對象不同，在狀態分類方面存在一定差異。《新能源發電設備可靠性評價規程（試行）》更新后的狀態分類圖重點對計劃停運進行了進一步細化和分類，計劃停運主要包含定期維護與檢修、非電機組類技術改造、電機組優化類技術改造、電機組缺陷類技術改造和消缺。對于電機組而言，計劃停運中的定期維護與檢修、非電機組類技術改造以及電機組優化類技術改造，因機組在開展工作前處于可正常運行狀態，故在可靠性統計分析時歸為可用狀態。而對于電場而言，因為考慮不同容量大小的場站，定期檢修維護的時長存在不同差距，若全部認定為不可用狀態，會對場站可靠性的判定帶來影響，故定期維護與檢修期間風電場應歸為可用狀態。

2.2環境因素的計算方式

環境因素所包含的溫度對新能源發電設備的影響較為復雜，通常溫度影響都是溫度間接引導致發電設備停運。因此，針對環境因素的計算就需搭建溫度和設備故障的關系模型。首先，設備本身的可靠性數值在模型中和外部條件并不關聯，可作為明確定值。但風速和風載荷對設備風機葉片的影響較為明顯，因此此類零部件出現故障的概率也相對較高。這就需在故障模型中納入風載荷這一影響指標。設備本身受載荷和適時風速呈正相關，且緊隨風載荷的持續增大其引發故障的概率也將不斷攀升。風機本身風載荷影響因素在于重力、風速及控制幾個方面，通常因為控制方式的未知性將控制方式排除在外。目前學術界已有學者提出風機載荷和風壓呈現出一定相關性，也即是風壓和風速呈二次關系。其次，當發電設備的載荷持續增大則設備振動將隨之增強，葉片本身受力也將隨之增大。最終將致使設備運行停機。當前針對新能源發電設備在零部件故障率和所受載荷間關系方面仍缺乏統一認定。因此假設發電設備機械故障概率和風載荷具備一定相關性，則故障率則為風速的二次函數，在風速大于切出風速或小于切入風速時設備的出力將為0;而當風速大于切出風速、小于切入風速時則設備故障率可忽略不計。

3新能源發電設備可靠性提升舉措

3.1加強設備管理意識

新能源發電設備的管理模式目前并沒有明確規定要求，大部分單位都采取的是定期檢查和維修進行設備管理維護。這樣的操作不利于細致觀察熱控系統的變化及時避免風險的產生。這會造成企業員工做無用功浪費人力物力財力，甚至還會形成不必要的風險隱患。企業在進行設備采購的時候因為對市場上繁雜的設備種類沒有足夠了解導致常會購買無用且質量不過關的產品。新能源企業存在一定的安全隱患要是操作不當會造成人員傷亡事故。因此要對采買的設備進行合理的分類，根據儀器設備的性能定制檢測方案，合理安排校驗周期，安全管理，文明操作。按照月度和季度進行設備的維護檢修對照工單規定的任務逐項執行。確定設備的檢修維護月度季度任務表和實際完成的工時和日期交給負責人審核之后才可以上呈領導審核。機器的實況審核要根據實際情況制定是每年一次、每月一次或季度檢查，然后進行整體的工作匯報。然后總體進行工作實情匯報。

3.2制定和推行全生命周期保障方案

完善的產業鏈體系保障了新能源發電設備的先天可靠性，而設備在安裝運行后的維護服務工作則是后天保證其安全可靠性的重要保障。需針對新能源發電設備制定和推行全生命周期保障方案，將新能源發電塑造成為設備制造為基礎、產業化增值服務為發展路線的企業類型，這樣才能切實保障新能源發電設備的運行。具體需充分運用先進技術手段，如智慧技術來打造全新的智慧平臺，強化功率預測、能源管理、風機監控、全生命周期管理及在線故障檢測等功能。

3.3完善新能源企業的內部結構

要建立各項制度符合員工認知和價值取向。領導要給予員工一定的授權，把責任的承擔落實到實處，提高員工的自主性和隨機應變能力注意變通。定期考核員工的素質，制定完善的考核獎勵機制，激發員工不斷學習的積極性。在設備預防維修完成后對現場負責人進行簽名確保日后可追溯責任。對現場進行驗收，合格后才可以簽字。設備管理員要跟蹤維護的運行情況保證記錄內容的完整真實性并及時交由設備主管和車間主任進行確認，保證維護工作的質量和真實效果。

4結語

綜上所述，新能源發電設備可靠性的統計與分析對于評價和考核場站設備運行維護狀況以及電機組選型都具有非常重要的參考價值，是新能源公司推進精細化管理的重要手段。

參考文獻：

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[3]李黎，郭磊.分散控制系統在新能源發電場站功率控制中的應用[J].中國高新科技，2020，10.

作者簡介：

張健聰（1986—），男，壯族，廣西平果人，本科，工程師，主要從事電力系統規劃、電力變電檢修、變電技術管理工作。

通訊作者：黃俊堯