淺談對風力發電運行維護的認識

康鑫濤

摘要：風電場電氣設備由風機、箱變、集電線路、主變及配套控制設備、無功補償設備等組成。目前我國的主要任務是管理和維護設備的這些部件，風電場電氣設備在某些環節容易出現故障，如機械摩擦過熱、葉片損壞、軸承故障、變壓器故障等情況，這些都是常見的風電場電氣設備中的問題。

關鍵詞：風力發電;運維;理解;分析;研究

一、風電設備運行常見故障

1.過電壓。風電設備變壓器外接線大多為架空線路，設置在室外，容易受到外部不利環境的影響。當外部環境長期處于雷雨天氣時，電氣設備可能會被雷擊或感應雷，產生過電壓，對設備運行產生很大的負面影響。斷路器運行異常時也會發生過電壓。主要在操作不當的情況下，會轉移電網的電磁容量，嚴重時會燒毀變壓器，破壞內部絕緣功能。

2.變壓器短路或接地故障。短路或接地故障會損壞變壓器內部結構，影響電能的利用，嚴重時甚至會引起爆炸。在風電設備使用過程中，技術人員需要采取合理的操作方法，提高設備的安全運行和管理有效性。這種故障后，風電機組發出的電流會直接作用在變壓器上，從而損壞內部結構。

3.經常出差。跳閘現象在風電設備的運行中是比較常見的，當用電量過大、設備內部油流不平衡時，就會出現設備跳閘現象。但頻繁跳閘會影響變壓器的正常運行，甚至燒毀變壓器，降低設備運行的有效性和安全性。在發生此類故障時，大部分技術人員會先檢查主變壓器進入用電設備的出線，重點檢查斷路器與母線之間的線路接地，以排除可能出現的故障。

二、風力發電運行管理機制存在的問題

1.缺乏專業人才

目前，我國風電場電氣設備相關專業人才較少，從事風力發電的技術人員主要來自電氣、機械、熱能、自動控制等專業，綜合性人才稀缺難求。大部分風電設備在偏遠的地方，遠離鬧市，地理位置“與世隔絕”，在逢年過節時也需要值班，對于機械設備維修，相關專業畢業生部分因難以忍受艱苦的工作環境而選擇離職、轉崗，另外，作為一部分基層技術人員，專業性不強，相應的工資也不豐厚，因此風電人才流失率比較高，階梯人才上升比較陡峭，這對風電場電氣行業的發展有很大的阻礙。

2.不完善的運維管理體系

一個好的制度是事物穩定發展的保障。同樣，風電場電氣設備的運維也需要一個良好的系統作為支撐。然而，目前風電場電氣設備運維的現狀是管理不嚴、制度缺失。比如當前的運維沒有完善的記錄系統，每個維護過程都無法及時記錄。每個維修時間點的記錄也是亂七八糟的。后面的維修人員無法查看前面人員的維修情況，也查不到設備的故障記錄及相關處理措施。這給后期的維護人員帶來了很大的障礙，同時無形中也增加了很多工作量;另外，沒有可供參考的維修制度，找不到設備的最佳維修間隔，過長或過短的維修間隔，不僅增加了設備運行的風險，而且增加了維修成本;最后，維修管理制度不完善，增加了部門負責人的管理難度，管理人員無法明確維修人員工作是否到位，沒有制度做后盾，工作界定也很模糊，好壞運行設備狀態不能歸咎于員工工作到位與否，即無法獎懲分明。

3.風電場電氣設備管理維護資金不足

風電設備檢修是一個長期的維護管理難題，我國風電設備調試區一般在沿海南部和高海拔地區，風電場電氣設備設置范圍比較廣泛，設備將無法得到統一管理，電器設備多型號同時使用，在調配維修保養時，馬上找到相對應的型號并不容易。此外。風電場電氣設備地處偏遠地區，物資和設備運輸困難。當需要更換設備和部件時，無法立即拿到備件，統計上報采購過程中會延遲一定的時間，給風電場電氣設備的維護管理帶來不利影響。另外，風電的密度不是很大，大部分風能只是間歇性的，不能長時間達到穩定的發電狀態，在將風能收集成電能的過程中，在冬季消耗電量大時，風電也正逢風資源匱乏期，能源的獲取很少，部分能源只能用于道路照明，真正能開發利用的電力很少。由于前期風電場電氣設備資本支出巨大，后期資金缺乏設備維護。這往往容易發生風電場電氣設備事故，由于缺乏維護也會加劇設備的老化和損壞程度。

三、生產運維管理

1.一體化運維模式

是指風電場的運行維護等工作由場長領導下的工作人員共同負責，相互之間沒有明確的分工。這就要求現成的巡檢人員具有較高的綜合能力，包括開關操作、設備運行參數及報警信息監控、風機運行數據統計與分析、設備巡檢、風機巡檢與維護、設備異常狀態分析與處理、變電站設備簡單維護等。這種操作模式不僅管理結構更簡單，而且可以讓員工在高標準下更快地提高技能。

2. 操作與檢驗分離方式

當風電場規模越來越大，出貨檢驗模式組合員工的工作量過大，分工不清會降低效率時，一些企業開始采用出貨檢驗分離模式，將風升壓站和風機的運行，重要的基礎工作如復位到負責運行的人員，風機的維護工作由維護人員負責。在實踐中，存在三種形式：風電場級檢查分離。這是國內應用最廣泛的，每個人的運維都充分發揮各自的職責，使運營管理水平得到有效提升。但由于風電場人員有限，擁有多個風電場的企業組建團隊需要較長時間。對風電場數量多、機型少的企業，應成立公司級維護組，將風電場和風機的運行和檢查分開，風電場的運行應由企業負責。風電場本身。這種模式在專業分工和人力資源利用上比第一種更具優勢，但其維護管理相對復雜;維修外包的檢查分離。風電企業通過外包將風機的日常維護和維修委托給維修公司，讓維修公司按照合同和要求為其提供服務，減輕自身的工作負擔。這就要求維修企業具備足夠的資質和技術水平。一方面，運檢分離可以為企業節省人力物力，組建高水平團隊，解決技術壁壘，提高生產效率和技術水平;另一方面，運維分離可以加強彼此之間的監督和質量驗收，使管理更加規范。

3. 檢驗外包方式

隨著風電企業規模的逐步擴大，部分企業由于自身維護能力不足，因此部分業務的維護和維護或全部委托有能力的專業投資公司負責。這種模式一般比自行維護便宜，但也能使操作人員的工作量保持平衡，在兼職維護時負責正常運行和一般缺陷消除。將檢驗、技改等工作委托專業、經驗豐富的檢修公司，不僅可以簡化人員，提高工作效率，還可以提高操作人員發現問題和解決問題的能力，最大限度地減少損失，確保設備安全運行。但是，這種模式也存在一些不足：例如，由于關系復雜，委托合同往往流于形式，難以執行，導致運輸和檢驗效率低下;企業高度依賴受托公司，不利于自身經營經驗的積累和專業發展。

4. 區域遠程監控模式

當企業發展規模較大時，根據情況劃分區域，對各風電場所有機組進行集中、區域遠程啟停管理是未來的發展趨勢。基于SCADA系統的遠程控制系統，結合信息平臺的生產管理系統，可實現對多個風電場的運行狀況和生產信息的集中控制，以最少的人員值守實現經濟效益最大化.同時成立了專業的區域巡檢維護隊伍，進行一體化、專業化的分級維修保養。這不僅可以減少人員成本，提高效率，還可以有效避免任務分配不均，從而提高質檢的質量和安全可靠性。

四、結論

風機運行中故障種類繁多，運維管理存在諸多缺陷和不足。對此，相關人員必須高度重視，采取有效的運維措施，加強運維管理，降低發生故障的概率。一旦發生故障，可以在最短的時間內發現并解決，從而提高風力發電的經濟效益，促進風電產業的進一步發展。

參考文獻：

[1]朱國棟. 吉林省某大型風電場運維風險評價與管控策略研究[D].華北電力大學（北京），2018.

[2]吳偉強. 風力發電齒輪箱運維現狀以及發展趨勢[J]. 海峽科技與產業，2018（09）：33-34.