風(fēng)電運維管理模式的探討與討論

范多虎

（甘肅中電投新能源發(fā)電有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730050）

目前，國內(nèi)已經(jīng)建成了很多規(guī)模較大、技術(shù)比較先進(jìn)的風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)基地，并在一定程度上推動我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整及節(jié)能減排工作的開展。然而風(fēng)電作為一個特殊行業(yè)，其特殊性表現(xiàn)得尤為突出，伴隨著近幾年大量的風(fēng)電場相繼建成并投入使用，風(fēng)電場在管理中帶來的問題層出不窮，怎樣有效地解決這些問題，以何種運維管理模式和措施來達(dá)到風(fēng)電場安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的最大化是各風(fēng)電運營企業(yè)應(yīng)該思考的問題。

1 風(fēng)電場管理的現(xiàn)狀

近年來，風(fēng)電場建設(shè)速度越來越快，投產(chǎn)數(shù)量越來越多，但與風(fēng)電場的建設(shè)速度相比，風(fēng)電場運維管理經(jīng)驗比較匱乏，并且由于大部分風(fēng)電場處于風(fēng)電機(jī)組質(zhì)保期內(nèi)，對于風(fēng)電場運行中、后期機(jī)組的維護(hù)管理提前投入重視程度不夠，留下了許多安全方面的隱患，目前，雖然我國已經(jīng)具備了大規(guī)模生產(chǎn)風(fēng)電機(jī)組的能力，但由于其成本較高，風(fēng)電運維安全風(fēng)險大，所以需要從整機(jī)制造工藝到后期風(fēng)電場運行維護(hù)等多個環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，另外，整機(jī)制造質(zhì)量和風(fēng)電場的運行維護(hù)是影響風(fēng)電企業(yè)投資回報率的重要因素之一。

在當(dāng)前風(fēng)電場運維管理當(dāng)中，一般根據(jù)實際情況采用“運檢分離”的管理模式，而質(zhì)保期內(nèi)風(fēng)電機(jī)組的維護(hù)保養(yǎng)工作都由制造廠負(fù)責(zé)，風(fēng)電場員工主要負(fù)責(zé)設(shè)備運行管理以及對風(fēng)機(jī)維護(hù)檢修實施監(jiān)督管理工作，而這就造成了運行以及檢修工作責(zé)任不清或監(jiān)督不到位等現(xiàn)象，因此如何加強風(fēng)電場運行后期的維護(hù)管理工作，是當(dāng)前各風(fēng)力發(fā)電企業(yè)所面臨的重要難題之一。

另外，隨著新能源裝機(jī)規(guī)模擴(kuò)大，本地電力消納不足以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)原因送出能力不足，使得許多地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重棄風(fēng)棄光現(xiàn)象，這給我國可持續(xù)發(fā)展帶來了重大隱患。但在“雙碳”戰(zhàn)略背景下，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，新能源蓄力爆發(fā)，大有可為。

因此，在風(fēng)電行業(yè)中存在著巨大的市場空間和競爭，同時，也促進(jìn)了風(fēng)電業(yè)務(wù)新模式的改革和創(chuàng)新。圖1為山地風(fēng)電機(jī)組運作圖。

圖1 山地風(fēng)電機(jī)組運作圖

2 風(fēng)電場管理的模式

2.1 運維模式的種類

（1）運行自己管理，維護(hù)外委。這種模式具有運行和維護(hù)銜接不足，運行分析不到位，設(shè)備維護(hù)監(jiān)督相對缺失，維修質(zhì)量難以保證，單位千瓦維修費用高的特點。目前，我國的風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)廠家很多，但是第三方外委維護(hù)企業(yè)對于風(fēng)電機(jī)組的制造過程和原理不熟悉，員工素質(zhì)參差不齊，人員相對不穩(wěn)定，嚴(yán)重制約了風(fēng)電場維護(hù)工作優(yōu)質(zhì)高效地開展。因此，要想做好維修工作，就必須有一個好的團(tuán)隊和一套完善的管理制度，對于風(fēng)電機(jī)組而言，這一點尤其重要，只有這樣才能保證機(jī)組正常運行，確保風(fēng)電行業(yè)健康發(fā)展。

（2）運行和維護(hù)全部外委。運行與維護(hù)完全靠外委，特點是風(fēng)力發(fā)電企業(yè)人員投入少，對于運行和維護(hù)具體工作掌握難度大，運行和維護(hù)單位溝通協(xié)調(diào)困難，委托運維費用高昂，運行或維護(hù)管理不到位造成設(shè)備故障的風(fēng)險大。如果前期維護(hù)不到位，或者小缺陷及時不能發(fā)現(xiàn)，就會導(dǎo)致大部件損壞進(jìn)行更換，比如更換1臺4.0MW風(fēng)機(jī)單只葉片價值約100萬。因此，要想降低高昂的維修費用，就需要在合同簽訂前制定出全面的風(fēng)電場委托運行、維護(hù)技術(shù)條款和考核依據(jù)，投入更多的人力進(jìn)行監(jiān)督，督促合同單位進(jìn)行高質(zhì)量的預(yù)防性維修，減少故障響應(yīng)速度、提高維修工作效率，運行加強設(shè)備監(jiān)視和運行分析也是關(guān)鍵。

（3）運行和維護(hù)全部自己管理。隨著風(fēng)機(jī)出質(zhì)保日期的到來，風(fēng)電運營企業(yè)開始儲備人才進(jìn)行自主運維的準(zhǔn)備，首先是技術(shù)人才的培養(yǎng)，通過旁站監(jiān)督到逐步參與到風(fēng)機(jī)維護(hù)消缺工作當(dāng)中，加上人員理論和實踐技能培訓(xùn)的結(jié)合，以及適當(dāng)?shù)目冃Ч膭?，維檢人員技能快速提升，逐步實現(xiàn)了風(fēng)機(jī)的自主消缺維護(hù)，以及預(yù)防式計劃檢修。運行和維護(hù)全部自己管理，完整的制度體系支撐使運行和維檢的配合存在的問題逐步解決，節(jié)省了高昂的委托運維費用，相關(guān)成本不斷減少，設(shè)備故障率持續(xù)降低，人員技能不斷提升。

2.2 運維一體化創(chuàng)新管理模式的劣勢

目前，運維一體化的常用模式就是以班組作為單元，將風(fēng)電場內(nèi)的員工劃分為運行班組與維檢班組。其中，維檢班組作為風(fēng)電場最重要也是最基本的組成部分，其管理方式直接影響到整個風(fēng)電場的安全穩(wěn)定運行及經(jīng)濟(jì)效益，因此，如何對維檢班組進(jìn)行有效的管理成了一個關(guān)鍵問題。在風(fēng)機(jī)質(zhì)保期內(nèi)，風(fēng)機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)工作主要是由風(fēng)機(jī)制造廠負(fù)責(zé)，而風(fēng)電場人員主要負(fù)責(zé)運行管理。因此，該管理模式對于新風(fēng)電場質(zhì)保期內(nèi)對于風(fēng)機(jī)維護(hù)的監(jiān)督要求是必不可少的。然而，隨著設(shè)備出保，這種經(jīng)營方式的初期總體上表現(xiàn)為：

（1）風(fēng)力發(fā)電企業(yè)缺少專業(yè)維護(hù)技術(shù)人員，員工的技能水平較弱，因此，風(fēng)電機(jī)組的安全和經(jīng)濟(jì)運行將受到嚴(yán)重的影響。

（2）風(fēng)電場備品備件儲備經(jīng)驗不足，易損備件缺失，加上購買周期長導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組故障不能及時消除，運行效率下降。

（3）由于質(zhì)保期內(nèi)風(fēng)機(jī)廠家人員流動性大，更換頻繁，沒有自我檔案，維護(hù)過程中存在的問題交接不徹底，出質(zhì)保后發(fā)現(xiàn)問題無法及時找到根源，會產(chǎn)生小問題演變成大問題的風(fēng)險。

2.3 運維一體化創(chuàng)新管理模式的優(yōu)勢

運維一體化創(chuàng)新管理模式可逐步解決風(fēng)電機(jī)組在運行、維檢等方面的差異。風(fēng)電場的運行工作雖然主要針對電力設(shè)備的運行監(jiān)視，但它對于人員技能的系統(tǒng)性要求很高，必須對風(fēng)電、升壓站的設(shè)備狀態(tài)和原理要有全面的了解。而維修則要求有很高的專業(yè)知識，兩者之間存在著一定的差異性和關(guān)聯(lián)性。作為創(chuàng)新管理模式，可以把運行和維檢有機(jī)地結(jié)合起來，認(rèn)真界定各崗位職責(zé)，建立設(shè)備運行狀況和設(shè)備維修保養(yǎng)檔案，對風(fēng)電場運行和維檢人員進(jìn)行專業(yè)化的培訓(xùn)，使其更好、更快地掌握相關(guān)的操作技術(shù)。此外，在傳統(tǒng)的運維一體化管理模式中，加入了運營和安全管理的部分，以達(dá)到運營維修一體化的目的，提高了常規(guī)運維一個專業(yè)崗位之間的工作內(nèi)容、方式方法的突出性和協(xié)調(diào)性。有助于提高風(fēng)電企業(yè)整體管理水平，實現(xiàn)風(fēng)電場可持續(xù)健康穩(wěn)定的發(fā)展。

運行維護(hù)一體化管理理念的實施，使風(fēng)電場從粗放式管理向精細(xì)化管理轉(zhuǎn)變，提升了整個風(fēng)電場的工作效率。此外，提出基于常規(guī)運維一體化創(chuàng)新管理方法，具有更加符合風(fēng)電場現(xiàn)狀的人員激勵與競爭機(jī)制，它是一種使企業(yè)發(fā)展和個人發(fā)展協(xié)調(diào)一致的管理模式，并且還通過更加科學(xué)地注重可靠性來分配任務(wù)，這樣就可以保證每一位員工的合理工作強度都處于一個合理的范圍之內(nèi)，這樣還可以減小勞動強度加大所導(dǎo)致的安全隱患。

2.4 一體化解決措施

加大對風(fēng)電運行、維修、管理的工作人員技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn)。首先要對設(shè)備進(jìn)行選型，定期組織有關(guān)專家對企業(yè)的設(shè)備運行狀況進(jìn)行現(xiàn)場檢查和分析，根據(jù)企業(yè)自身情況制定切實可行的人員培訓(xùn)計劃和考核辦法，使員工認(rèn)識到只有通過不斷地學(xué)習(xí)才能跟上時代發(fā)展的步伐。充分利用培訓(xùn)的時間，對生產(chǎn)、監(jiān)督、安裝、調(diào)試、運行、質(zhì)量保證和維修等各方面進(jìn)行全面的跟蹤。使技術(shù)人員對設(shè)備的操作有一定的了解，在保養(yǎng)、檢修等方面的理論和實際操作技能不斷提升，利用已有通訊交流平臺，建立風(fēng)電運行、維修、檢查技術(shù)人才交流平臺（QQ、微信等），實現(xiàn)資源共享，相互溝通，共同促進(jìn)，為解決疑難雜癥人人可遠(yuǎn)程探討一起分析，從而提升生產(chǎn)人員技巧。同時，也避免了被動檢修與主動維護(hù)之間的矛盾，使設(shè)備處于良好的運行狀態(tài)，為后期維修提供依據(jù)。

對于風(fēng)力發(fā)電企業(yè)來說，采用一種新型的智能在線監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)區(qū)域化運維來實現(xiàn)設(shè)備的集中控制，集控中心通過對現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理，實現(xiàn)場站無人值守。同時，通過實時語音報警功能，及時準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)問題，提前采取措施，防止因人為失誤造成的設(shè)備跳閘、故障等問題，保證設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行。此外，在風(fēng)電場必須配齊一定數(shù)量的易損備件和維修工具，并依托備件區(qū)域聯(lián)儲，以提高風(fēng)電場維檢的工作效率，建立健全設(shè)備臺賬，技術(shù)檔案和運行記錄。在設(shè)備臺賬中詳細(xì)記錄故障統(tǒng)計和維護(hù)情況，如故障名稱、發(fā)生時間、原因、處理情況、消耗備件等，這是采購易損件降低庫存的基本依據(jù)，也是日后檢修維護(hù)工作的基礎(chǔ)。

3 風(fēng)電機(jī)組的運行維護(hù)分析

3.1 風(fēng)電機(jī)組的運行

（1）風(fēng)力發(fā)電機(jī)在使用過程中發(fā)生的遠(yuǎn)程故障，主要依靠其遠(yuǎn)程復(fù)位和自動復(fù)位，其原因在于其內(nèi)部設(shè)有多種故障保護(hù)裝置，可在發(fā)生電壓、電網(wǎng)頻率異常時自動復(fù)位。因此，設(shè)計了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用無線傳輸模塊將信號發(fā)送到云平臺，然后由服務(wù)器對信息進(jìn)行分析和判斷，最后再通過報警單元發(fā)出報警信號，因此，才能確保風(fēng)電機(jī)組的安全可靠運行。該系統(tǒng)還能對風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的自動復(fù)位和人工復(fù)位進(jìn)行故障監(jiān)控，對無法恢復(fù)的故障，由運行人員及時將缺陷推送給維檢人員檢查處理，減少設(shè)備的停運時間，提高設(shè)備的可利用率。

（2）對運行數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計和處理。利用系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和分析，可以為風(fēng)電場的設(shè)計、風(fēng)資源評價、設(shè)備選擇提供重要的技術(shù)基礎(chǔ)，并且可以根據(jù)不同的季節(jié)和其他因素，得出不同的出力情況，進(jìn)而能夠利用這些規(guī)律制定出合理的維護(hù)計劃，從而達(dá)到有效地節(jié)約風(fēng)資源，提高機(jī)組可使用效率。

（3）對故障原因進(jìn)行了剖析，通過剖析可縮短故障檢修時間，降低發(fā)生概率，進(jìn)而提高了設(shè)備完好率和可利用率。

3.2 風(fēng)電機(jī)組的維護(hù)

風(fēng)電機(jī)組檢修，主要包括定期檢修、日常檢修以及排故性檢修三種類型。其常規(guī)維護(hù)主要是對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行定期的維護(hù)和季節(jié)性的維護(hù)，而風(fēng)電機(jī)組的定期維護(hù)是一種周期性的維護(hù)，其維護(hù)周期和項目內(nèi)容都根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備制造商給出的規(guī)范制定執(zhí)行。但風(fēng)力發(fā)電機(jī)組容量和風(fēng)電機(jī)組葉片長度的增大，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組會遇到一些新的難題，這不僅會影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定運行，同時，還可能會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不斷完善的自動消防系統(tǒng)，振動檢測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過一些故障前期的診斷和預(yù)警，提前提醒運行人員采取相關(guān)措施后，由維檢人員配合處理，進(jìn)而解決此方面的問題。

4 結(jié)語

運維一體化創(chuàng)新管理模式，節(jié)省了高昂的委托運維費用，維檢人員理論和實踐相結(jié)合的培訓(xùn)方式提升了技能，高質(zhì)量的預(yù)防式檢修保證了設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，運行和維檢在同樣的制度體系支撐下職責(zé)明確，設(shè)備管理到位，常態(tài)化的運行和缺陷分析掌握了設(shè)備的運行狀況，為技改和修理計劃提供了依據(jù)。以及運營和安全管理方面的投入，提高了風(fēng)電企業(yè)整體管理水平，實現(xiàn)風(fēng)電場可持續(xù)健康穩(wěn)定的發(fā)展。