“內(nèi)外對標(biāo)法”在新能源場站精細化管理的探究

國家電投集團福建電力投資有限公司 鄔偉駿

隨著各個新能源單位的新能源場站陸續(xù)投產(chǎn)，新能源發(fā)電的利潤優(yōu)勢日益凸顯。通過開展新能源場站精細化運行工作，提升設(shè)備運行質(zhì)量、提高場站安全生產(chǎn)工作水平。開展對標(biāo)工作，既是推進高質(zhì)量跨越式發(fā)展的“強支撐”，也是實現(xiàn)年度利潤目標(biāo)的“壓艙石”。在新能源場站生產(chǎn)分析工作中，常規(guī)做法是對整站的發(fā)電量、小時數(shù)、綜合廠用電率等指標(biāo)進行統(tǒng)計和比較，更側(cè)重的是從宏觀分析。因此在如何既能兼顧宏觀分析、又能細化到每個場站具體參數(shù)，進而反饋指導(dǎo)場站運維檢修工作等方面，本人做了一些有益的思考和探索工作。

1 對標(biāo)工作的具體實踐探索

1.1 找準定位、補足短板，開展外部對標(biāo)

由于新能源場站受光照、風(fēng)速等自然條件影響，發(fā)電情況存在一定的不確定性。外部對標(biāo)主要是場站與相近緯度地區(qū)周邊場站進行生產(chǎn)指標(biāo)比較，通過開展外部對標(biāo)，可更清晰地找準定位，查找不足。

建立組織機構(gòu)。新能源場站所在單位應(yīng)成立對標(biāo)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，全面抓好場站對標(biāo)工作，進一步提升安全生產(chǎn)精細化管理水平。堅持“一線”工作法，關(guān)口前移、重心下沉、靠前指揮，確保安全生產(chǎn)可控在控，持續(xù)推進對標(biāo)工作有效開展。目前，國內(nèi)許多發(fā)電集團均建立了新能源場站發(fā)電生產(chǎn)對標(biāo)群，可更好地開展外部對標(biāo)工作。

發(fā)揮大數(shù)據(jù)作用。隨著集約化管控工作的要求，目前不少新能源場站均已接入所在省份其集團公司的生產(chǎn)運營中心。因此可充分發(fā)揮生產(chǎn)運營中心的大數(shù)據(jù)平臺作用，通過大數(shù)據(jù)平臺可及時了解各新能源場站生產(chǎn)運營情況，組織區(qū)域?qū)?biāo)單位生產(chǎn)數(shù)據(jù)篩選剝離，重點從發(fā)電利用小時數(shù)、綜合廠用電率、光輻照度、平均風(fēng)速等參數(shù)，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法開展外部對標(biāo)，從宏觀上評估場站生產(chǎn)運行情況，在月度例會上進行通報，為生產(chǎn)運營決策提供參考和依據(jù)。

建立時間對標(biāo)軸。在細化對標(biāo)參數(shù)的同時建立時間對標(biāo)軸，做到參數(shù)可回溯、升降可量化。通過同比，環(huán)比等方式，既做好數(shù)據(jù)統(tǒng)計和歸納整理工作、也做好結(jié)果分析和記錄工作，便于“回頭看”和后評估。通過對每月提升或滯后的情況進行比較，為生產(chǎn)運營工作提供參考的同時，還可用于優(yōu)化對場站年、月、周電量計劃編制等工作，為公司有關(guān)部門上報計劃提供更準確的數(shù)據(jù)支持。

1.2 深挖潛力、提升效率，實施內(nèi)部對標(biāo)

在開展外部對標(biāo)的同時，通過深挖存量資產(chǎn)潛力，深耕現(xiàn)有場站，挖掘自身潛力，開展內(nèi)部對標(biāo)，找準方向，發(fā)現(xiàn)問題，持續(xù)實現(xiàn)自我提升和完善。

1.2.1 細化發(fā)電單元，深挖影響因素

光伏場站以每個子陣為對標(biāo)單元，風(fēng)電場以每臺風(fēng)機作為對標(biāo)單元。通過細化發(fā)電單元，對每個子陣、每臺風(fēng)機的月度發(fā)電情況進行統(tǒng)計分析，找出“落后單元”，讓生產(chǎn)分析的重點更有針對性，實現(xiàn)“精確打擊”。通過定位“落后單元”，從單元的外部條件、設(shè)計電量、設(shè)備運行狀況、頻發(fā)性缺陷等因素，進一步刨根問底，深挖影響因素，實現(xiàn)“精確脫貧”。

1.2.2 運用統(tǒng)計方法，量化運行質(zhì)量評價

在開展對標(biāo)工作，評價發(fā)電單元生產(chǎn)表現(xiàn)情況時需盡量做到量化。可重點從風(fēng)能利用率和光能利用率兩個方面著手。

風(fēng)電場。風(fēng)能利用系數(shù)：風(fēng)機實際軸功率/單位時間風(fēng)能，由于在同一個風(fēng)電場中，各臺風(fēng)機空氣密度差異不大，所以一般只考慮風(fēng)機實際功率、風(fēng)輪面積、單機平均風(fēng)速三個參數(shù)。結(jié)合現(xiàn)場實際工作情況和工作可執(zhí)行程度，對此作了進一步簡化：用單機月平均小時數(shù)除以單機月平均風(fēng)速，所得結(jié)果作為評價單臺風(fēng)機月度運行狀況的參數(shù)，并統(tǒng)計在一個折線圖中，進行內(nèi)部對標(biāo)評價。

風(fēng)場內(nèi)部對標(biāo)包含3個折線圖，第一個是單機月度電量與初設(shè)單機月度電量折線圖，可直觀看出單機發(fā)電量折線是否與初設(shè)設(shè)計折線趨勢相同、成正相關(guān)；第二個是單機發(fā)電小時數(shù)與單機月平均風(fēng)速折線圖，可對整個風(fēng)場的單機發(fā)電小時數(shù)、風(fēng)速情況有直觀認識，查找出風(fēng)速高于平均值，但小時數(shù)卻低于平均值的風(fēng)機；第三個圖即單機生產(chǎn)表現(xiàn)情況折線圖，可進一步迅速看出每臺風(fēng)機的運行表現(xiàn)，并及時反饋給風(fēng)機廠家，開展分析和整改提升工作，進一步提升風(fēng)場發(fā)電量。

光伏電站。根據(jù)光能利用率理論公式，由于在同一個電站中，光伏組件的理論輻照度相近、規(guī)格一致、傾角相同，因此評價光伏電站各子陣運行情況時，可通過統(tǒng)計各子陣實際規(guī)模和月度發(fā)電量計算和比較各子陣的利用小時數(shù)，作為內(nèi)部對標(biāo)的評價依據(jù)。同時記錄各子陣并網(wǎng)和解列時間，查找長期存在并網(wǎng)滯后或解列提前的子陣，組織有關(guān)單位共同分析原因，進行針對性檢查和處理。

圖1 某風(fēng)電場年度發(fā)電量對比折線圖

1.2.3 以點帶面，進行拓展延伸

根據(jù)上述思路，做進一步拓展，延伸到風(fēng)機可利用率、光伏發(fā)電單元可利用率、場站可利用率、限電棄風(fēng)率、設(shè)備故障棄風(fēng)棄光率、7、風(fēng)機、發(fā)電單元平均無故障工作時間等內(nèi)容：

風(fēng)機可用率：可用小時數(shù)指無故障時間。單臺風(fēng)機可用率=（單臺風(fēng)機可用小時數(shù)/統(tǒng)計小時數(shù)）×100%，全場風(fēng)機可用率=∑（每臺風(fēng)機可利用率×每臺風(fēng)機容量/總實際裝機容量）×100%；光伏發(fā)電單元可用率：每個發(fā)電單元可用率=（每個發(fā)電單元小時數(shù)/統(tǒng)計小時數(shù)）×100%，全場可用率=∑（每個發(fā)電單元可用率×每個發(fā)電單元容量/總實際裝機容量）×100%。

風(fēng)電場、光伏電站可利用率：在統(tǒng)計周期內(nèi)，除去因風(fēng)電（光伏）場內(nèi)輸變電設(shè)備故障導(dǎo)致風(fēng)機（發(fā)電單元）停機和風(fēng)力發(fā)電機組（光伏發(fā)電單元）因維修或故障停機小時數(shù)后余下的時數(shù)與這一期間內(nèi)總時數(shù)的比值，用百分比表示，用以反映包含風(fēng)電機組和場內(nèi)輸變電設(shè)備運行的可靠性。風(fēng)電（光伏）場可利用率＝(（T-A）/T)×100%，其中，T表示統(tǒng)計時段的日歷小時數(shù)，A 表示因風(fēng)機維修或故障平均小時數(shù)和風(fēng)電場輸變電設(shè)備故障造成停機小時數(shù)之和。

限電棄風(fēng)率：主要由電網(wǎng)消納和外送線路及設(shè)備故障或檢修導(dǎo)致的棄風(fēng)。主要體現(xiàn)了電站所在地域的消納情況，該部分損失不受電站控制，可通過競價售電以及市場營銷等手段減少損失。限電棄風(fēng)=(電網(wǎng)限電棄風(fēng)電量/（實際場站發(fā)電量+電網(wǎng)發(fā)電棄風(fēng)電量））×100%。電網(wǎng)限發(fā)棄風(fēng)電量=（不限電時風(fēng)場平均風(fēng)速對應(yīng)的風(fēng)場輸出有功功率-限電時風(fēng)場輸出有功功率）×電網(wǎng)限電累計(或降低出力)時間。正常情況下按照每1個小時間隔進行計量，如果某個時段時間間隔小于1小時按實際間隔計算。風(fēng)場在限負荷期間，風(fēng)場輸出有功功率有時低于調(diào)度限電時下達的出力控制值，而此時調(diào)度沒有下達解除限電指令，此時段不計入電網(wǎng)限電累計時間內(nèi)。

設(shè)備故障棄風(fēng)、棄光率：是指統(tǒng)計期內(nèi)因風(fēng)電場內(nèi)輸變電設(shè)備(箱變、集電線路及升壓站主設(shè)備等)故障導(dǎo)致風(fēng)機停機和風(fēng)力發(fā)電機組本體設(shè)備故障停機產(chǎn)生棄風(fēng)電量占實際發(fā)電量與故障棄風(fēng)電量之和的百分比，體現(xiàn)了電站的運維能力，可通過提高電站運維能力來盡可能降低設(shè)備故障率和故障維修時間，從而降低該部分棄光損失。故障棄風(fēng)、棄光率=（故障棄風(fēng)、光電量/（實際場站發(fā)電量+故障棄風(fēng)、光電量））×100%。

風(fēng)機、發(fā)電單元平均無故障工作時間：故障時間是指因風(fēng)機、發(fā)電單元缺陷退出運行或備用的時間。單個風(fēng)機、發(fā)電單元平均無故障工作時間=（統(tǒng)計時間-第i 臺機組（發(fā)電單元）故障時間）/(故障次數(shù)+1)。其中全場風(fēng)機、發(fā)電單元平均無故障工作時間=單個風(fēng)機、發(fā)電單元平均無故障工作時間的平均值。

1.3 上下聯(lián)動，有效運用，提升管理水平

生產(chǎn)對標(biāo)的目的就是通過外部對標(biāo)與內(nèi)部對標(biāo)相結(jié)合，能夠及時、有效的發(fā)現(xiàn)和解決場站生產(chǎn)運營中的不足和問題，提升設(shè)備運行可靠性和場站發(fā)電量。

提高場站設(shè)備缺陷發(fā)現(xiàn)率和消缺及時率。根據(jù)場站對標(biāo)情況，可迅速鎖定表現(xiàn)狀況差的光伏子陣或風(fēng)機，組織生產(chǎn)人員查找原因，提早發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷并處理，提升消缺率和及時性。如：風(fēng)電場可將表現(xiàn)差的單機反饋給風(fēng)機廠家，進行硬件和軟件檢查，優(yōu)化邏輯控制程序，提升單機發(fā)電量。光伏場站可重點監(jiān)測發(fā)電表現(xiàn)差的子陣，查找是否存在未正常投運的匯流箱或支路組串等因素，還可指導(dǎo)現(xiàn)場人員觀察相關(guān)區(qū)域是否存在光伏組件表面污漬需及時進行清洗，提升組件發(fā)電效率。

提升場站功率預(yù)測準確率。隨著國內(nèi)電力市場營銷工作的推進，功率預(yù)測準確性愈加重要。場站應(yīng)按照國網(wǎng)調(diào)度的要求，在場站日常運維工作中重點關(guān)注風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)、新能源工作站等平臺數(shù)據(jù)情況，每天定時將前一天風(fēng)功率預(yù)測情況發(fā)到場站群中，每天巡檢三次風(fēng)功率預(yù)測柜、新能源網(wǎng)關(guān)機等設(shè)備的運行狀況，協(xié)調(diào)金風(fēng)專業(yè)技術(shù)人員進場站對風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)進行整改提升，風(fēng)功率預(yù)測提升幅度達50%以上，保障了功率預(yù)測上報數(shù)據(jù)的準確率、合格率、及時率和完備率，避免出現(xiàn)考核，爭取獲得獎勵。

運維單位人員加強運行監(jiān)視，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，并采取措施避免異常擴大為事故。發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，及時安排消缺。嚴格執(zhí)行兩票三制，杜絕應(yīng)誤操作、人為責(zé)任導(dǎo)致的降負荷或非停事故；深入查找多發(fā)性、頻發(fā)性缺陷的根本原因，集思廣益，落實措施，逐步減少設(shè)備缺陷率。設(shè)備故障損失電量是衡量缺陷管理的重要指標(biāo)。檢修單位、現(xiàn)場維保人員要狠抓重復(fù)性缺陷的分析和根治，業(yè)主要緊盯嚴重影響電量的重大缺陷的消缺工作，合理安排消缺時間和時限，嚴格落實責(zé)任追究和考核制度，力爭設(shè)備缺陷根本好轉(zhuǎn)。

根據(jù)風(fēng)（光）功率預(yù)測系統(tǒng)預(yù)測，結(jié)合來風(fēng)、幅照實際情況，合理安排設(shè)備維修保養(yǎng)等工作；風(fēng)機（發(fā)電單元）可利用率是衡量風(fēng)電場安全生產(chǎn)管理水平的重要指標(biāo)。各級生產(chǎn)管理人員應(yīng)及時了解風(fēng)（光）場、風(fēng)機（發(fā)電單元）可利用率。對月可用率環(huán)比連續(xù)下降或小于96%的要進行原因分析、判斷、考核。對采取有效措施、可用率持續(xù)提高的要給予獎勵；備品備件的儲備是提升發(fā)電量的關(guān)鍵，檢修單位現(xiàn)場維保人員要有充分的預(yù)見性，對易損件、消耗性材料、可能導(dǎo)致?lián)p壞的部件、事故備件等必須落實儲備數(shù)量。每月底進行庫存盤點，做好補給。

2 工作實踐總結(jié)

對標(biāo)工作中的各項生產(chǎn)指標(biāo)并不是孤立的數(shù)字，之間有著內(nèi)部的聯(lián)動性，發(fā)電量數(shù)據(jù)、考核情況等結(jié)果都是由每個發(fā)電單元、各個對標(biāo)要素共同作用的結(jié)果，影響場站的生產(chǎn)運營質(zhì)量和效益。相關(guān)工作再進一步開展中，可考慮從以下方面予以著手。

繼續(xù)細化分解對標(biāo)參數(shù)。例如光伏場站對匯流箱、乃至各組串支路電流電壓在不同時段的觀測分析、逆變器內(nèi)兩組設(shè)備發(fā)電量差異等進行統(tǒng)計，風(fēng)電場風(fēng)機頻發(fā)性缺陷與故障損失電量統(tǒng)計分析等；加強對標(biāo)結(jié)果應(yīng)用轉(zhuǎn)化。不能為了對標(biāo)而對標(biāo)，要加強對標(biāo)成果的轉(zhuǎn)換應(yīng)用，要加強對設(shè)備廠家的反饋跟蹤和現(xiàn)場的生產(chǎn)分析，優(yōu)化運維管理工作，提升消缺工作效率和隱患發(fā)現(xiàn)能力；加強科技應(yīng)用與技術(shù)監(jiān)督工作。按照“科技興安”思路，積極了解和學(xué)習(xí)其他相關(guān)單位和其他場站智能化建設(shè)、信息化應(yīng)用等內(nèi)容，加強無人機巡檢、EL 檢測等技術(shù)手段，提升設(shè)備健康水平。

開展工作交流，學(xué)習(xí)先進做法。加強系統(tǒng)內(nèi)部單位及場站所在地的其他單位技術(shù)交流，了解對方生產(chǎn)指標(biāo)情況的同時，發(fā)現(xiàn)和學(xué)習(xí)對方的先進做法，結(jié)合自身實際，不斷完善提高；加強宣傳引導(dǎo)，提升場站運維人員精細化意識。通過場站例會等方式，組織對生產(chǎn)情況的回顧與分析，進一步在場站運維人員中宣貫“度電必爭”理念，并通過對標(biāo)參數(shù)表單化等方式，提升對標(biāo)工作參與率，共同做好場站生產(chǎn)維護工作。