風力發(fā)電場運維管理工作探討

王占文，鄭亞偉

（國電承德華御新能源有限公司，河北 承德 067000）

1 風力發(fā)電廠的技術概況

1.1 風力發(fā)電場的概念

風力發(fā)電場是指利用風力發(fā)電機組將空氣動力轉化為機械能的一種發(fā)電方式。其包括水平軸和垂直軸兩種旋轉類型。其原理在于：當風速超過額定值時，由發(fā)電機帶動主軸轉動使之產生離心力，從而驅動機組運轉。而在低于額定風速條件下則不做回轉運動，而是繞地面公轉進行上下擺動并以獲得動能作為電能。風電場主要是利用風力發(fā)電機組將空氣動力轉化為機械能進而發(fā)電的一種方式。

1.2 風電場的特點

風力發(fā)電場的主要特點有以下幾點特點：其一，風能轉換效率較高。由于風輪是靠機艙空間內氣流進行交換，所以，在對風速變化時，通過改變葉片與地面接觸面之間的角度來實現其能量轉化。因此在整個過程中始終保持著最佳狀態(tài)，以保證在機組運行安全穩(wěn)定、經濟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)結構簡單靈活、設計方便且易于維護管理。風電場采用的是分散式集中式布置結構形式，在整個過程中，通過風力機的運行來實現能量轉換。由于風電場機組容量較小、結構簡單等特點，使其具有較強的適應各種地形和負荷變化能力。目前，我國風電場采用的是分散式集中式布置結構形式。而國外則是采用分塊系統(tǒng)設計模式進行發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃及建設。其三，風電場的機組類型是比較多樣化的，在實際的風力發(fā)電的過程當中，使用了很多類型的發(fā)電機，包括同步發(fā)電機以及異步發(fā)電機等。在當今風電技術飛速發(fā)展的背景下，雙饋式風力發(fā)電機、直驅式永磁風力發(fā)電機組都得到了比較廣泛地運用。

2 風力發(fā)電廠的運維方式

風電機組的運維方式有很多種，但在不同條件下對其工作原理和控制方法都有不同。一方面按結構分，風力發(fā)電場通常采用塔架系統(tǒng)。風電場是一個大范圍空間分布式電源網構局域網絡、配電網、變電站及用戶供電系統(tǒng)等多子系統(tǒng)構成復雜多變電力供應鏈網絡的整體。而火電機組則由多個獨立運行單元組成，各發(fā)電機組之間相互協(xié)調配合完成不同功能任務時，又可以形成多種能量轉換方式。另一方面按運行方式分，風電機組在不同的工作條件下具有不一樣的工作環(huán)境和負荷特性。因此在進行運維管理時必須考慮各發(fā)電機組之間存在相互協(xié)調配合、相互制約關系等因素對整個電力供應鏈網絡影響。同時，應根據機組類型及規(guī)模來選擇合理有效的結構形式并制定相應措施，以保證其安全運行，從而實現風力發(fā)電場優(yōu)化調度目標。

3 風力發(fā)電廠運維管理工作內容

風力發(fā)電場的運維管理工作主要包括對機組進行運行和檢修兩個方面，其具體工作流程如下：首先，通過對風輪、發(fā)電機等關鍵設備狀態(tài)了解及分析判斷是否存在故障。其次，在確定出現問題后將相關數據上傳至監(jiān)控中心。然后根據監(jiān)控中心發(fā)出的指令完成相應操作。目前，我國大多數大型風電場都建立起了完善且完整的檢測系統(tǒng)。其中監(jiān)測主要包括對機組運行狀態(tài)及溫度、風速等進行檢測，控制則是將風機的轉速與所設定值做比較，并在適當位置處設置起動機。

4 風力發(fā)電場運維管理工作存在的問題

4.1 機組較為分散，高空作業(yè)難度較大

我國大部分的風電場都分布在廣闊的野外，風力發(fā)電場的分布不集中，使得風電場在建設和運行過程中，面臨著巨大的工作量，而機組分散又會造成一定范圍內設備故障無法及時排除。由于大型塔式起重機多建于高空作業(yè)環(huán)境下。如果發(fā)生突發(fā)狀況時就容易產生安全事故。同時也增加了檢修難度以及成本投入等問題。再者我國大多數中小型風力發(fā)電場都沒有統(tǒng)一規(guī)劃標準進行管理，及協(xié)調調度工作等一系列因素，使得風電機組在建設和運行期間，其安全性難以保證，存在一定的安全隱患，因此必須加強對風力機運維管理，以提高風電機組運行安全性、穩(wěn)定性和可靠性。

4.2 相關的運維管理人才較少

目前，我國風力發(fā)電場的運維管理主要依靠的是企業(yè)自己培養(yǎng)，由于缺乏專業(yè)性和針對性，致使在對其進行操作時沒有辦法做到合理化、規(guī)范化。同時，也導致了工作人員素質較低?，F如今許多新能源行業(yè)發(fā)展迅速，勢頭強勁并且風機市場需求量不斷增加，使得從事該工作的人員數量遠遠不能滿足當前形勢需要。而對于風力發(fā)電場來說，更是缺少專門的人力資源管理人才，來負責機組運行過程中各個環(huán)節(jié)。從而，無法保證整個電力系統(tǒng)能夠正常運轉，導致機組運行效率低，運行過程中出現故障的可能性較大。因此，在對其進行運維管理時需要加強專業(yè)知識理論方面的培訓和學習。

5 風力發(fā)電場運維管理工作的優(yōu)化措施

5.1 完善檢修管理制度

風電機組的檢修工作是一個長期性、系統(tǒng)性工程。其涉及方方面面。因此，要想提高風力發(fā)電場運維管理水平，就必須完善相應的規(guī)章制度。建立起一套完整而科學又合理的運行機制。首先，需要在操作和維護階段做到責任落實。對于每一項任務都應該制定出詳細計劃表來進行指導與監(jiān)督。其次，就是對設備檢修人員、管理人員及維修工程負責人等人，定職責范圍內應擔負的工作內容，明確規(guī)定其具體負責人以及獎懲辦法以達到考核目的。并以此來激勵員工，使其在工作中不斷學習，提高自身素質與技能。最后，就是對設備檢修人員進行培訓。對于每一臺風力發(fā)電機的運行，都應該做到嚴格按照國家規(guī)定的操作流程，以及技術標準進行檢查維修。此外，還需要制定出相應的獎懲制度，以調動起全體工作人員參與到維護管理活動當中去。從而，達到提高風力發(fā)電場運維管理人員管理水平的目的。

5.2 創(chuàng)建保養(yǎng)制度

建立并完善風電設備日常維護保養(yǎng)制度，對其進行定期或不定期的檢查，對于發(fā)現問題及時處理。在實際運行中出現故障時應立即上報給上級部門。首先，要做好記錄工作，設備的安裝、運轉和檢修都應該按照規(guī)定流程來完成。其次，是對安裝過程及調試情況做詳細記錄。開機前需要將所有部件焊接好后才可以開始正式使用。再次就是設備維護保養(yǎng)制度落到實處，在維護人員發(fā)現問題時要及時匯報并處理。

5.3 相關的培訓管理

對員工進行相關的培訓管理，是現階段風力發(fā)電場運維管理工作中尤為重要組成部分，通過培訓可以提高工作效率，降低成本。在實際培訓過程當中要根據具體情況進行統(tǒng)一的培訓。同時也需要建立起完善而有效地監(jiān)督機制。首先就是制定出一套完整、系統(tǒng)化、合理性強、可實施性高、具有針對性研究和執(zhí)行力度大相對應措施。其次，是對員工進行培訓管理時一定不要忽略其主體地位。應該將重點放在如何提高員工自身工作能力與素質方面，同時還要重視對員工的道德教育和思想意識培養(yǎng)。最后就是建立起責任明確的獎懲制度，并將考核結果作為人員管理中重要部分進行獎勵，這樣可以調動員工工作積極性。

5.4 人員的安全管理

人身安全是風力發(fā)電場安全生產管理工作的基礎。在風力發(fā)電場實際的安全管理工作當中，必須嚴格堅持“安全第一，預防為主”的工作方針，加大對于安全檢查和落實安全措施的力度，并且制定出應急預案提高安全學習以及預案的演練。提高員工對于安全工器具的正確使用方法，對于車輛的駕駛人員，要嚴格地審核其準駕授權管理。

6 風力發(fā)電場運維管理工作發(fā)展趨勢

現階段，我國風力發(fā)電場運維管理工作已經有了新的發(fā)展趨勢。首先，隨著計算機技術、通信網絡和通信設備等不斷地應用到風電事業(yè)當中來。其次，是人們對電力系統(tǒng)中的各種數據信息進行分析處理，工作變得越來越便捷高效化。最后，就是變電站容量得到進一步擴大與提高，以及電網建設質量也在逐步提升等一些方面，都體現出了風力發(fā)電場運維管理工作水平有很大程度上的進步發(fā)展，這對于我國未來經濟社會穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

7 結束語

綜上所述，目前在風電產業(yè)高速發(fā)展的同時，必須清楚地認識到安全生產的重要意義，只有這樣才可以確保實際生產過程的順利進行。同時，對風力發(fā)電場來說，其具有一些不同的特點，因此在對風力發(fā)電場進行選址的時候，一定要進行較為綜合地考慮，要考慮經濟性以及環(huán)保性的原則，在于實際情況相結合，采用比較科學的方法進行實際的選址，進而保障實際建設的風力發(fā)電場具備比較高效的經濟效益以及社會效益，在原有的運維管理模式的基礎之上，在進行科技創(chuàng)新、管理創(chuàng)新等先進的技術，綜合使用多種方式，推動國家社會經濟能夠獲得更快更好的發(fā)展。