风电机组运维

风电机组运维

根据中国可再生能源学会统计，截止2013年底，我国风电累计装机容量超过9000万千瓦。预计2014年风电装机将超过1亿千瓦，到2020年达到2亿千瓦。随着我国风电装机数量的增加，风电运维市场越来越大，工作也越来越复杂，特别是我国风电机组种类多，未来对风电运维的管理提出了更高的要求。风电机组运维工作如何分类、有什么样的模式、对策值得各方，特别是风电运行方关注。

一、风电机组运维的工作分类

风电机组运维主要是指风电机组的定期检修和日常维护，其中，日常维护中的大部件的更换和一些特定部件的检修工作比较特殊，与普通的检修要求不一样，本文将其单列。

1、定期检修

定期检修（简称“定检”）是指按照风电机组的技术要求，根据运行时间对风电机组进行定期的检测、维护、保养等，一般按运行时间制定定检计划，如三个月、六个月、一年……，定检工作内容相对比较固定，一般都有比较标准的程序和要求。每台机组每次定检大概需要80个工时左右（根据不同机组要求、定检频次，时间不尽相同），可由1名工程技术人员带领多名技术工人参加。由于定检设备较多、工作较为繁重，对人员的体力有一定的要求，且部分工作（如连接螺栓力矩检查）存在安全风险，需要做一定的安全培训。

风电机组运行环境较为恶劣，定检可以让设备保持最佳的状态，并延长风电机组的使用寿命，因此该项工作很重要。根据时间不同，工作内容也有所不同，主要包括连接件的力矩检查（包括电气连接）、润滑性能检查、部件功能测试、油位和电气设备的检查、设备的清洗等，技术上的要求不高。

2、日常运维

日常运维包括故障处理与巡检。故障处理主要是对风电设备故障进行预判、检测、消除等，时间上不好确定，没有固定的工作内容，要求人员的技术实力比较强，特别是具有电气、通信方面的专业能力。该项工作也是风电机组运行维护最具技术、最富挑战的一项工作，人是关键因素，人员的工作经验、技术水平、知识储备决定了处理的速度与效果，直接影响到风电的正常运行。优秀的故障处理人员一般需要工程师以上的技术职称（或相当经验）、大约有2年以上同类机型的工作经验。故障处理人员的培训需要较长时间，人员成本相对较高，目前国内这方面的人员主要受雇于整机厂家及部分关键零部件厂家。目前因不同厂家机型不一，控制系统等不太一样，导致技术人员的跨公司流动性不强，即便是优秀的工程人员，更换一种机型后，适应时间也需要半年以上，因此该类人员需要注重长效的培训。

巡检是指在日常维护中对设备进行定期巡查，大约是每月一次（或2月一次），每台机组大约需要4个工时左右。工作方法主要是目视，或是简单的测试，有时可与故障处理结合，工作内容比较固定，

主要内容包括检查小型连接件松紧、传感器检测，观察油位、压力、运动件磨损情况，检查电缆布设、部件声音、机组内部气味等，巡检工作有利于对设备运行情况的掌握，能够及时处理风电机组运行中出现的小问题，保障机组的安全、高效运行。巡检工作不难、技术要求不高，但很难有一个固定的要求概括全部工作内容，经验很重要，一般要具有1年以上工作经验，对风电机组比较了解的人员参与，应尽量安排具有一定故障处理经验的工程人员进行巡检工作。

3、大部件的更换以及特定部件的检修

大部件的更换主要包括叶片、齿轮箱、电机、电控柜等大型设备的更换，一般都需要大型、专业的设备，具体工作需要具备相关资质的公司和专业人员进行，如安装资质、司索工等，目前这一块的工作大多由专业公司承揽。风电设备更换大型部件往往成本很高，但大型设备需要更换的概率也相对较低。目前运维方和厂家大多不具备，也不需要具备这方面的技术、人员，只需要有少数既熟悉风电机组，又了解该项工作的人员参指导。

特定部件的检修主要是指一些集成或专业部件，如叶片、齿轮箱、电机、变频器等检修，这些属于模块化、集成部件，往往需要部件的生产商负责检修，需要专业人员和设备。目前不论是风电机组设备商还是风电运行方都不直接参与该项工作。

二、风电机组运维的模式

我国风电建设起步较晚，发展较快，且风电在运行质量也不太稳

定，风电运维市场大、难度大，特别是风电机组的种类多，一些风电场甚至就有多个厂家、多种型号机组在运行，因此在运维的管理和技术上就更为复杂。目前国内主要的运维模式主要有一下几种。

1、开发商自主运维。是指在风电机组质保期后，风电开发商负责风电机组的运维工作，这里又分两种：一是风电场招聘专业的维护人员负责运维工作；一是开发商成立专业的运维公司负责运维工作。该方式有利于风电开发企业熟悉设备、便于企业的管理和保障设备的运行，同时也提高企业的利润（能够合理控制成本情况下）。问题主要也是增加了管理的难度，同时可能因质量和技术原因不利于风电场的运行，质量和成本风险相对较大。

2、委托制造商运维。是指开发商与风电机组制造商签订运维合同，由制造商负责风电场的运维工作。制造商技术实力强，能够很好保障设备的运行，但往往成本较高，而且制造商在技术上也不够开放，对开发商而言不利于对技术的掌握和提高（如果需要掌握技术的话）。

3、独立第三方运维。是指开发商与专业的运维公司签订合同，负责运维工作。该种方式的优势是成本相对低，采取专业化的管理，有利于风电场的运行，但由于第三方对风电机组的了解，以及技术实力上比较欠缺，往往不能快速地处理故障，同时一些不合理的运维方式可能对设备造成损害。

三、风电运行企业运维对策与建议

风电机组的运维需要投入大量的人、财、物力，并且在管理、技

术上需要有很高的综合能力，因此，开发商需要综合考虑运维能力和成本，根据自身实力、发展需要、开发类型等确定运维模式对策：一是在技术上需要综合评价，不管是自己还是委托其他公司运维，都要分析运维团队技术水平、对机型的熟悉程度、相关工作经验等；二是要综合考虑成本，目前运维的成本差别很大，风电设备运行费用直接关系到收益，自己运维需要从技术、质量、设备、人员、管理成本等方面考虑，交予第三方或设备提供方，需要综合考评；三是要利于公司的管理，根据装机规模、机组分散情况、人员配置、地理条件等考虑管理的风险；四是要考虑公司发展及业务需求，是否有意愿参与运维业务，风电技术的掌握是否是开发企业的必须等，从战略上制定风电运维计划与方案。

建议：风电运行企业如不愿发展运维业务，可以采取外包的方式（设备企业或第三方），如准备进入运维市场，需综合考虑自身的实力和定位，根据运维工作的内容进行分类管理，一是将工作内容相对简单、技术要求相对较低、易于规范和考核的定检委托第三方，有利于控制成本、保障质量，或者交予公司成立的专门的运维部门或分公司；二是在技术实力具备的条件下，将工作内容较为复杂、技术要求较高的日常运维工作由风电运行企业自己负责，或是与制造商共同负责，有利于自身提高技术，熟悉设备，保障风电机组运行；三是将大件的更换交予专业公司，可在区域内签订一家或几家专业的服务公司（主要是安装公司），从事本地区风电场大部件的更换工作；四是将

特定部件的检修交由部件厂家或由设备提供方协调，最佳的方式是在出质保后，签订服务合同，以便及时、专业地处理。

第一章风电场运行维护服务

风电场建设完成后，运行维护开始进行。一般风电场业主组建运维队伍或委托其他有能力的专业公司进行。运维公司应根据风电设备的容量、数量相应配备运行和检修人员。

风电场运行包括：

运行监视：

a) 风电场运行人员每天应按时记录当地天气预报，了解气候状况，做好风电场安全运行的事故预想和对策；

b) 运行人员每天应定时通过主控室计算机的屏幕监视风电机组各项参数变化情况；

c) 运行人员应根据计算机显示的风电机组参数，检查分析各项参数变化情况，发现异常情况应通过计算机屏幕对该机组进行连续监视，并根据变化情况做出必要处理，同时在运行日志上写明原因，进行故障记录与统计。

风电场巡检

a) 正常巡视

风电场应制定正常巡检计划、内容和巡检路径。

风电场的定期巡视运行人员应按计划定期对风电机组、风电场测风装置、升压变电站、场内高压配电线路进行巡回检查，发现缺陷及时处理，并登记在缺陷记录本上。

巡检时应目视检查风电机组外观有无明显缺陷，检查风电机组在运行中有无异常响声、叶片运行状态、调向系统动作是否正常，电缆有无绞缠情况等。

检查风电机组各部分是否漏油。

b) 特殊巡视：

当发生沙尘暴、台风等气候异常、或机组非正常运行进行过事故抢修（或大修）、或新设备（技术改造）投入运行后，需要增加特殊巡回检查内容（必要时增加特巡次数）。

特殊巡检后应单独填写特巡记录。

风电场运行记录

a) 日常运行日志

每个风电场都必须建立日常运行日志。日志中应详细记录每日发电量、风速、天气变化，抄表记录以及风电场发生的事件、处理过程和结果。

b) 故障记录

每台风电机组都必须配备故障记录表，每当发生故障时，特别是不可自动复位故障，应详细记录故障类型、以及出现故障的时间、当时机组状态、外界条件（如风速大小、天气、机组本身有无异常），运行人员进行哪些处理、处理过程和处理结果，都应记录在故障记录表中，以备后查。如必要应及时填写缺陷

处理申请单，转交检修人员，进行消缺处理。

c) 发电数据记录

发电数据是每个风电场每日必须记录的重要数据。它包括每台风电机组的发电量、发电小时数、故障小时数、受累停运小时数、计划检修小时数，并计算机组的可利用率、发电设备利用小时数。还应记录上网电量、场用电量，有功无功电量。每月应进行统计计算，得出每月生产报表，上报生产主管部门。应按照可靠性管理的有关规定（如应用可靠性软件）填报可靠性报表。

d) 气象数据记录

气象数据对于生产运行分析是最基本的数据，也是最重要的数据之一。一般在风电场建设之前，已经安装了若干测风塔。但当风电场已建设完成后，如果这些测风塔竖立在风电设备中间或离风电场太远，这种测风数据可能受到风电机组尾流或叶尖涡流干扰，或缺乏相关性。因此，应将测风塔移动到合理的地方，能够代表整个风电场的风能资源，以便今后用于风电场技术经济分析。

e) 曲线记录

风电场应定期读取各风电机组的功率曲线，风速、风向分布曲线，日发电量曲线，气温气压变化曲线，机组重要部位温度、振动数据曲线等以及变电站运行负荷曲线。这些数据曲线将用于风电机组运行状态分析，并指导运行和检修。

f) 试验

按照设备技术要求进行超速试验、飞车试验、振动试验，正常停机试验及安全停机、事故停机试验等安全与功能性试验。风电场应对风电机组设备以外的电气一、二次设备进行定期试验，如一次电气设备主变压器预防性试验、线路变压器（箱式变压器）定期试验、电压互感器二、三次侧电压参数的检测及定相试验等。这些设备试验应请有资质的单位，按照国家有关标准进行。

风电设备维护：

1) 日常维护

正常维修是指风电场运行人员平时（每日）应进行的检查、调整、注油、清理以及临时发生故障的检查、分析和处理。

风电机组维护、检查要求：

风电机组的定期登塔检查维护，应将机组手动停机后，置于维护状态下进行。

运行人员登塔检查维护应不少于两人。运行人员登塔要使用安全带、戴安全帽、穿安全鞋以及放坠装备。零配件及工具必须单独放在工具袋内，工具袋必须与安全绳联结牢固，以防坠塔砸伤他人。

检查风电机组液压系统和齿轮箱以及其他润滑系统有无泄漏，油面、油温是否正常，油面低于规定时要及时加油。

对设备螺栓应定期检查、紧固。

对液压系统、齿轮箱、润滑系统应定期取油样进行化验分析，对轴承润滑点定时注油

对爬梯、安全帽、照明设备等安全设施应定期检查

控制箱应保持清洁，定期进行清扫

对主控室计算机系统和通信设备应定期进行检查和维护。

2) 定期检修

通常定期检修按厂家规定进行，如每半年一次的维护。一般分为A、B、C、D四种级别的维护。在定期维护时需对如下部件的状态进行检查：叶片、齿轮箱、发电机、塔架、刹车系统、偏航系统、传感器、主轴、各部位螺栓、控制系统等部件。

除状态检查外应定期进行有关安全及功能性试验，包括：超速、叶片顺桨、正常和紧急停机试验。

检修中的测量包括刹车间隙、螺栓预紧力、接地电阻、计量系统的标定、油品取样化验以及发电机的部位的绝缘测量。

定期检修还应包括对整个机组的清理，如：漏油的清理、灰尘清理；滤清器清理。

3) 事故检修

当风电机组一些大的部件损坏，如叶片、发电机、齿轮箱等，需要拆下来修理，这种故障如果产生较大数额的修理费用，应该定义为一般设备事故。事故发生后，应立即组织专家分析原因以及处理措施，然后与厂家联系索赔或请专业厂家进行修理。如果某个部件经常出现故障时，应考虑安排配备事故备件。