風電場運維的發展趨勢

吳銳峰

（山西龍源風力發電有限公司，山西 太原 030006）

1 運維現狀

1.1 機組運維成本高

進口機組出質保后的備件采購和技術服務成本高。早期國產機組質量欠佳造成設備損壞頻繁，運維成本高。部分機組面臨廠家撤離或停產，后續備件供應和技術服務問題突出。

1.2 備件物資采購和儲備模式落后

目前各大風電運營企業備件物資的采購模式分兩種，首先，線上的電子平臺詢比價模式，其次，線下的公開招投標模式，采用的都是低價中標策略?，F有物資采購流程長、效率低、監管脫節遲滯、質量和交期不可控。部分備件物資由于缺乏庫存，儲備不到位。

1.3 資本投入不足

風電運營企業的發電收入除了電網電價，很大一部分靠政府補貼資金，目前存在補貼不能及時到位，運營資金缺口不斷增加。電力行業運行在比較封閉的系統中，市場化程度低，社會資本難以流入。大企業未充分發揮自身資本優勢，帶動社會資本流入整個產業。

2 風電場的運行維護管理發展趨勢

2.1 集控化

隨著數字化等信息技術的集成，先進的管理模式直接影響到風電場運行維護管理的效率。以風電場為基礎的傳統管理模式逐漸發生了變化，風電場的運行維護一體化也應運而生。例如，開發了由經度、緯度、海拔、時間和能量轉換組成的“五維空間”個性化運維服務系統。借助該平臺，實現了與系統相連的所有風電場機組的遠程診斷和日常維護指導。當機組發生故障時，系統自動發送風機的所有運行數據和故障信息。經分析計算后，對故障給予有效的解決，整個過程只需幾分鐘，大大降低了風電場的運行成本，提高了人員和設備的效率。

2.2 智能化

通過數字技術的應用，為風機設備性能的優化提供了一種有效的方案。通過對歷史數據的挖掘和縱橫對比，可以了解機組的優缺點，讓用戶知道如何優化。此外，隨著數字技術的進步，有可能實現無人和無故障風電場，預測設備的使用情況，并實時監測設備的總體信息。如建立風電場數據庫、風電場運行數字控制、設備更新、并網等，提高管理效率和管理水平，將風機運行與電網協調有機結合，更有效地完成電網調度指令。

2.3 可視化

可視化運維模式是將：風電場內各個關鍵的要素，例如地形、人員、備件、升壓站等要素，利用計算機的三維仿真能力，將各個要素轉化成圖像在屏幕上顯示出來，來配合風電場進行運維的模式。當前風電場中，已經存在了可視化運維模式的雛形，這個雛形在風電場中被稱為“監控中心”或者“中央監控系統”中；通過“監控中心”（或“中央監控系統”）可以獲取到風電場中單臺風電機組的實時狀態信息，并且可以通過畫面看到風電機組當前的狀態。而“可視化運維”模式，一方面要將風電機組的信息數據接入系統中；要將物資、人員、車輛等要素的全部數據信息接入到系統中，從而實現信息的更大利用；另一方面還要將某區域內的所有風電場信息進行整合、來進行區域化的資源的調用。風電場的運維，涉及到機組的維護、變電維護等，都離不開3個因素：維護人員、物資及人員物資的流轉。如何來實現三者的合理調配，是所有風電場運營者必須要考慮的。而可視化為此提供了一種方式；運行管理人員可以清晰的看到任意時刻，關鍵因素的狀態。但風電后運維市場的規模的發展是爆炸性的、成倍的增長；在協調好單一風電場的資源后，還會不滿足日益增長的維護規模。此時，可視化運維可能需要從區域化的可視化運維及信息更大應用來進行進一步的優化。

2.4 風電場設備智能遠程運維

（1）推進TnPM管理體系，讓TnPM理念深入人心，嚴格按照TnPM要求對設備進行維護管理；（2）部署云服務和大數據系統，借助這個信息系統，共享設備的相關信息和各參與方的執行情況，可以讓TnPM理念發揮得淋漓盡致；（3）安裝傳感器，實時采集設備的運行數據，比如，設備的溫度、震動、電壓、電流，風資源的風速、風向、空氣密度等數據，現場采集的數據通過風電場的工業以太網傳送至集控室SCADA，然后SCADA上傳到云端，這樣就實現了數據共享和實時監控；（4）建立數據中心，實現可視化數據中心的作用：（a）接收現場采集的運行數據，并對數據進行存儲和分析；（b）管理設備的數據，包括設備是設計、生產、質檢、運輸、安裝、調試等全生命周期的數據；（c）管理設備維護數據，監控設備實時狀態，評估設備健康值，記錄設備維護活動；（d）備件管理，記錄備件的消耗數量和存儲數量；（e）數據統計，統計發電量，碳減排放量，設備運行累計時間或者次數；（f）培訓，根據新材料、新設備、新技術、新工藝的要求對維護人員進行培訓。

3 結語

風力發電場由于存在諸多的設備，做好運維管理至關重要，可以有效地預防故障。作為運維管理人員，必須充分掌握發電廠的實際運行情況，全面考慮多方面的影響因素，在遇到安全故障時，可以有效處理;同時，應對管理體系進行完善，保證系統的安全運行，推動風力發電的發展。