風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)運(yùn)維管理工作探討

王占文，鄭亞偉

（國(guó)電承德華御新能源有限公司，河北 承德 067000）

1 風(fēng)力發(fā)電廠的技術(shù)概況

1.1 風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的概念

風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)是指利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將空氣動(dòng)力轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種發(fā)電方式。其包括水平軸和垂直軸兩種旋轉(zhuǎn)類型。其原理在于：當(dāng)風(fēng)速超過(guò)額定值時(shí)，由發(fā)電機(jī)帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)使之產(chǎn)生離心力，從而驅(qū)動(dòng)機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)。而在低于額定風(fēng)速條件下則不做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而是繞地面公轉(zhuǎn)進(jìn)行上下擺動(dòng)并以獲得動(dòng)能作為電能。風(fēng)電場(chǎng)主要是利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將空氣動(dòng)力轉(zhuǎn)化為機(jī)械能進(jìn)而發(fā)電的一種方式。

1.2 風(fēng)電場(chǎng)的特點(diǎn)

風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)：其一，風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率較高。由于風(fēng)輪是靠機(jī)艙空間內(nèi)氣流進(jìn)行交換，所以，在對(duì)風(fēng)速變化時(shí)，通過(guò)改變?nèi)~片與地面接觸面之間的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)其能量轉(zhuǎn)化。因此在整個(gè)過(guò)程中始終保持著最佳狀態(tài)，以保證在機(jī)組運(yùn)行安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性好以及提高能源利用率等方面都具有重要意義。其二，發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活、設(shè)計(jì)方便且易于維護(hù)管理。風(fēng)電場(chǎng)采用的是分散式集中式布置結(jié)構(gòu)形式，在整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。由于風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組容量較小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，使其具有較強(qiáng)的適應(yīng)各種地形和負(fù)荷變化能力。目前，我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)采用的是分散式集中式布置結(jié)構(gòu)形式。而國(guó)外則是采用分塊系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式進(jìn)行發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃及建設(shè)。其三，風(fēng)電場(chǎng)的機(jī)組類型是比較多樣化的，在實(shí)際的風(fēng)力發(fā)電的過(guò)程當(dāng)中，使用了很多類型的發(fā)電機(jī)，包括同步發(fā)電機(jī)以及異步發(fā)電機(jī)等。在當(dāng)今風(fēng)電技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)、直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組都得到了比較廣泛地運(yùn)用。

2 風(fēng)力發(fā)電廠的運(yùn)維方式

風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)維方式有很多種，但在不同條件下對(duì)其工作原理和控制方法都有不同。一方面按結(jié)構(gòu)分，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通常采用塔架系統(tǒng)。風(fēng)電場(chǎng)是一個(gè)大范圍空間分布式電源網(wǎng)構(gòu)局域網(wǎng)絡(luò)、配電網(wǎng)、變電站及用戶供電系統(tǒng)等多子系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜多變電力供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的整體。而火電機(jī)組則由多個(gè)獨(dú)立運(yùn)行單元組成，各發(fā)電機(jī)組之間相互協(xié)調(diào)配合完成不同功能任務(wù)時(shí)，又可以形成多種能量轉(zhuǎn)換方式。另一方面按運(yùn)行方式分，風(fēng)電機(jī)組在不同的工作條件下具有不一樣的工作環(huán)境和負(fù)荷特性。因此在進(jìn)行運(yùn)維管理時(shí)必須考慮各發(fā)電機(jī)組之間存在相互協(xié)調(diào)配合、相互制約關(guān)系等因素對(duì)整個(gè)電力供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)影響。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)組類型及規(guī)模來(lái)選擇合理有效的結(jié)構(gòu)形式并制定相應(yīng)措施，以保證其安全運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)。

3 風(fēng)力發(fā)電廠運(yùn)維管理工作內(nèi)容

風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的運(yùn)維管理工作主要包括對(duì)機(jī)組進(jìn)行運(yùn)行和檢修兩個(gè)方面，其具體工作流程如下：首先，通過(guò)對(duì)風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)了解及分析判斷是否存在故障。其次，在確定出現(xiàn)問(wèn)題后將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心。然后根據(jù)監(jiān)控中心發(fā)出的指令完成相應(yīng)操作。目前，我國(guó)大多數(shù)大型風(fēng)電場(chǎng)都建立起了完善且完整的檢測(cè)系統(tǒng)。其中監(jiān)測(cè)主要包括對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)及溫度、風(fēng)速等進(jìn)行檢測(cè)，控制則是將風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與所設(shè)定值做比較，并在適當(dāng)位置處設(shè)置起動(dòng)機(jī)。

4 風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)運(yùn)維管理工作存在的問(wèn)題

4.1 機(jī)組較為分散，高空作業(yè)難度較大

我國(guó)大部分的風(fēng)電場(chǎng)都分布在廣闊的野外，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的分布不集中，使得風(fēng)電場(chǎng)在建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中，面臨著巨大的工作量，而機(jī)組分散又會(huì)造成一定范圍內(nèi)設(shè)備故障無(wú)法及時(shí)排除。由于大型塔式起重機(jī)多建于高空作業(yè)環(huán)境下。如果發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)就容易產(chǎn)生安全事故。同時(shí)也增加了檢修難度以及成本投入等問(wèn)題。再者我國(guó)大多數(shù)中小型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)都沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理，及協(xié)調(diào)調(diào)度工作等一系列因素，使得風(fēng)電機(jī)組在建設(shè)和運(yùn)行期間，其安全性難以保證，存在一定的安全隱患，因此必須加強(qiáng)對(duì)風(fēng)力機(jī)運(yùn)維管理，以提高風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性和可靠性。

4.2 相關(guān)的運(yùn)維管理人才較少

目前，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的運(yùn)維管理主要依靠的是企業(yè)自己培養(yǎng)，由于缺乏專業(yè)性和針對(duì)性，致使在對(duì)其進(jìn)行操作時(shí)沒(méi)有辦法做到合理化、規(guī)范化。同時(shí)，也導(dǎo)致了工作人員素質(zhì)較低?，F(xiàn)如今許多新能源行業(yè)發(fā)展迅速，勢(shì)頭強(qiáng)勁并且風(fēng)機(jī)市場(chǎng)需求量不斷增加，使得從事該工作的人員數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前形勢(shì)需要。而對(duì)于風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)來(lái)說(shuō)，更是缺少專門的人力資源管理人才，來(lái)負(fù)責(zé)機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)。從而，無(wú)法保證整個(gè)電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行效率低，運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障的可能性較大。因此，在對(duì)其進(jìn)行運(yùn)維管理時(shí)需要加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)理論方面的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)。

5 風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)運(yùn)維管理工作的優(yōu)化措施

5.1 完善檢修管理制度

風(fēng)電機(jī)組的檢修工作是一個(gè)長(zhǎng)期性、系統(tǒng)性工程。其涉及方方面面。因此，要想提高風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)運(yùn)維管理水平，就必須完善相應(yīng)的規(guī)章制度。建立起一套完整而科學(xué)又合理的運(yùn)行機(jī)制。首先，需要在操作和維護(hù)階段做到責(zé)任落實(shí)。對(duì)于每一項(xiàng)任務(wù)都應(yīng)該制定出詳細(xì)計(jì)劃表來(lái)進(jìn)行指導(dǎo)與監(jiān)督。其次，就是對(duì)設(shè)備檢修人員、管理人員及維修工程負(fù)責(zé)人等人，定職責(zé)范圍內(nèi)應(yīng)擔(dān)負(fù)的工作內(nèi)容，明確規(guī)定其具體負(fù)責(zé)人以及獎(jiǎng)懲辦法以達(dá)到考核目的。并以此來(lái)激勵(lì)員工，使其在工作中不斷學(xué)習(xí)，提高自身素質(zhì)與技能。最后，就是對(duì)設(shè)備檢修人員進(jìn)行培訓(xùn)。對(duì)于每一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行，都應(yīng)該做到嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的操作流程，以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查維修。此外，還需要制定出相應(yīng)的獎(jiǎng)懲制度，以調(diào)動(dòng)起全體工作人員參與到維護(hù)管理活動(dòng)當(dāng)中去。從而，達(dá)到提高風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)運(yùn)維管理人員管理水平的目的。

5.2 創(chuàng)建保養(yǎng)制度

建立并完善風(fēng)電設(shè)備日常維護(hù)保養(yǎng)制度，對(duì)其進(jìn)行定期或不定期的檢查，對(duì)于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)立即上報(bào)給上級(jí)部門。首先，要做好記錄工作，設(shè)備的安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)和檢修都應(yīng)該按照規(guī)定流程來(lái)完成。其次，是對(duì)安裝過(guò)程及調(diào)試情況做詳細(xì)記錄。開機(jī)前需要將所有部件焊接好后才可以開始正式使用。再次就是設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)制度落到實(shí)處，在維護(hù)人員發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)要及時(shí)匯報(bào)并處理。

5.3 相關(guān)的培訓(xùn)管理

對(duì)員工進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)管理，是現(xiàn)階段風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)運(yùn)維管理工作中尤為重要組成部分，通過(guò)培訓(xùn)可以提高工作效率，降低成本。在實(shí)際培訓(xùn)過(guò)程當(dāng)中要根據(jù)具體情況進(jìn)行統(tǒng)一的培訓(xùn)。同時(shí)也需要建立起完善而有效地監(jiān)督機(jī)制。首先就是制定出一套完整、系統(tǒng)化、合理性強(qiáng)、可實(shí)施性高、具有針對(duì)性研究和執(zhí)行力度大相對(duì)應(yīng)措施。其次，是對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)管理時(shí)一定不要忽略其主體地位。應(yīng)該將重點(diǎn)放在如何提高員工自身工作能力與素質(zhì)方面，同時(shí)還要重視對(duì)員工的道德教育和思想意識(shí)培養(yǎng)。最后就是建立起責(zé)任明確的獎(jiǎng)懲制度，并將考核結(jié)果作為人員管理中重要部分進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，這樣可以調(diào)動(dòng)員工工作積極性。

5.4 人員的安全管理

人身安全是風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)安全生產(chǎn)管理工作的基礎(chǔ)。在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)實(shí)際的安全管理工作當(dāng)中，必須嚴(yán)格堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主”的工作方針，加大對(duì)于安全檢查和落實(shí)安全措施的力度，并且制定出應(yīng)急預(yù)案提高安全學(xué)習(xí)以及預(yù)案的演練。提高員工對(duì)于安全工器具的正確使用方法，對(duì)于車輛的駕駛?cè)藛T，要嚴(yán)格地審核其準(zhǔn)駕授權(quán)管理。

6 風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)運(yùn)維管理工作發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)運(yùn)維管理工作已經(jīng)有了新的發(fā)展趨勢(shì)。首先，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備等不斷地應(yīng)用到風(fēng)電事業(yè)當(dāng)中來(lái)。其次，是人們對(duì)電力系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，工作變得越來(lái)越便捷高效化。最后，就是變電站容量得到進(jìn)一步擴(kuò)大與提高，以及電網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量也在逐步提升等一些方面，都體現(xiàn)出了風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)運(yùn)維管理工作水平有很大程度上的進(jìn)步發(fā)展，這對(duì)于我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，目前在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的同時(shí)，必須清楚地認(rèn)識(shí)到安全生產(chǎn)的重要意義，只有這樣才可以確保實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行。同時(shí)，對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)來(lái)說(shuō)，其具有一些不同的特點(diǎn)，因此在對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)進(jìn)行選址的時(shí)候，一定要進(jìn)行較為綜合地考慮，要考慮經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保性的原則，在于實(shí)際情況相結(jié)合，采用比較科學(xué)的方法進(jìn)行實(shí)際的選址，進(jìn)而保障實(shí)際建設(shè)的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)具備比較高效的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益，在原有的運(yùn)維管理模式的基礎(chǔ)之上，在進(jìn)行科技創(chuàng)新、管理創(chuàng)新等先進(jìn)的技術(shù)，綜合使用多種方式，推動(dòng)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)能夠獲得更快更好的發(fā)展。