風電生產運營管理

1、生產系統(tǒng)及生產機構的設置

生產指揮系統(tǒng)是風電場運行管理的重要環(huán)節(jié)，它的正常運轉能有力地保證指揮有序，有章可循，層層負責，人盡其職，也是實現風電場安全生產，提高設備可利用率增加發(fā)電量的重要手段；更是嚴格貫徹落實各項規(guī)章制度的有力保證。風力發(fā)電作為一種新興的發(fā)電企業(yè)形式，因其自身發(fā)展和生產性質的特點，還未形成一種象火電一樣的較為統(tǒng)一和固定的組織機構形式，因此風電場的生產管理在機構設置上必須充分適應風力發(fā)電的行業(yè)特點，特別是大型風電場，必須要做到機構精干、指揮有力、工作高效。風電公司必須明確一名有業(yè)務能力的領導分管安全生產運營工作，主抓風機運行、設備維護、生產技術、計劃、經濟指標及科技方面的工作。在機構設置上可以成立一個大生產單位如運行部，負責風場的生產運行、消缺維護、安健環(huán)和各項技術及經濟工作，配備部門經理、副經理(或經理助理)、專工、值長、運行維護員等管理和生產崗位。如果分細一點，可以成立安全生產技術部和風電場兩個部門，配備部門經理、風場場長、專工、值長、運行維護員等管理和生產崗位。

2、風電場運行的主要方式及風電場運行管理

風電場運行管理工作的主要任務就是提高設備可利用率和供電可靠性，保證風電場的安全經濟運行和工作人員的人身安全，保證所發(fā)電能符合電網質量標準，降低各種損耗，力爭多發(fā)電量，提高經濟效益。生產管理工作中必須以安全生產為基礎，以經濟效益為中心，全面扎實地做好各項工作。

隨著中國風電突飛猛進的發(fā)展，目前國內幾大集團的風電場運行方式也不盡相同，各家也都在探索更好的風電生產管理模式。實際工作中采用的主要形式有；風電場業(yè)主自行運行維護和委托專業(yè)運行公司承包運行維護。對于大多數風電公司來說，從企業(yè)長遠發(fā)展考慮，由各風電公司自行負責運行維護符合長遠利益。

風電場運行工作的主要內容包括兩個部分，分別是風力發(fā)電機組的運行維護和場區(qū)升壓變電站及相關輸變電設施的運行及維護。風力發(fā)電機組的正常運行工作主要包括：監(jiān)視風力發(fā)電機組的各項參數變化及運行狀態(tài)，對發(fā)現異常變化的風機采取相應的處理措施，對風電場設備進行定期巡視。

3、風電場安全管理

安全管理是企業(yè)生產管理的重要組成部分，是一門綜合性的系統(tǒng)科學。風電場因其所處行業(yè)的特點，安全管理涉及生產的全過程。必須堅持“安全生產。預防為主、綜合治理”的方針，這是電力生產性質決定的。因為沒有安全就失去了生產的基礎，就沒有經濟效益。安全工作要實現全員、全過程、全方位的管理和監(jiān)督，要積極開展各項預防性的工作，防止安全事故發(fā)生。工作中應嚴格按照電力行業(yè)標準執(zhí)行。

風電場的安全管理工作的主要內容有：根據現場實際，建立健全安全監(jiān)察機構和安全網：提高各級人員的安全意識；建立健全安全管理制度及預案，制定安全目標，落實安全生產責任制和行使安全監(jiān)察職能。在機構設置上，通常講生產單位應當設置專門的安全監(jiān)察機構配備專門的安全管理人員，負責各項安全工作的實旌。同時安全生產需要全體員工共同參與，形成一個覆蓋各生產崗位的安全網絡組織，這是安全工作的組織保證。對風電公司來講，因人員少，機構精減，不一定要設立專門的安全監(jiān)察部門。但專職的安全管理人員必須配備，可配備一名懂生產的專職安全工程師，崗位安排在安全生產技術部或運行部，負責全公司的安健環(huán)工作。

風電場運行與其它發(fā)電廠運行有一定的區(qū)別，機組臺數多而分散，有些機組可能要走很遠的路，且需要登高作業(yè)，還要面對各種惡劣的天氣，因此，風電場的安全管理十分重要。

1）安全登塔和逃生培訓

（1）安全防墜裝置：風電機組塔內梯子應有安全纜索或安全軌道，安全纜索或安全軌道應與人員防墜落裝置相匹配。運行人員登塔必須使用安全帶、戴安全帽、穿安全鞋、戴防滑手套。

（2）逃生裝置：風電機組機艙內應配備逃生裝置，并經常進行演練，確保在火災及緊急情況下，人員能迅速逃離現場。

（3）風輪鎖：為保證維修人員進行輪轂的維修安全，機組應配備機械鎖定風輪裝置以及偏航機構鎖定措施和安全釋放裝置，任何運行及維護人員在進入輪轂之前都必須確保機械鎖鎖定風輪，以避免風輪轉動所造成的人員和設備事故發(fā)生。

2）急救方法掌握和演練

塔內人員急救：一旦人員出現疾病發(fā)作，應按照急救須知要求，迅速采取急救措施，并迅速及時按照預先設定的人員救助方案，將人員輸送到塔外，并送往醫(yī)院進行救治。為做好人員急救工作，所有風電場人員應學習和掌握急救方法，經常開展模擬演練，確保在緊急情況下人員的急救能順利進行，以最大限度搶救員工生命。

4、生產管理

1）風電場技術管理工作內容

風電場應注重生產技術管理工作。通常開展的技術管理工作有：

（1）做好各類技術方案、技術措施，這是保證風電場安全運行的基礎。風電場各項生產活動的開展必須在技術上是可行的，然后才能進行實施；

（2）做好運行分析工作。風電場應根據場內風機及輸變電設施的實際運行狀況以及生產任務完成情況，按規(guī)定時間進行月度、季度、年度風電場運行分析報告。報告中應結合歷年的報告及數據對設備的運行狀況、電網狀況、風資源變化情況以及生產任務完成情況進行分析對比，找出變化規(guī)律及原因，及時發(fā)現生產過程存在的問題，提出行之有效的解決方案，促進運行管理水平的提高；

（3）開展各項技術監(jiān)督工作。風電場應開展絕緣、繼保、電能質量、計量、金屬等技術監(jiān)督工作，以保證設備的正常運行，風電場還應加強生產計劃管理，根據風資源和設備狀況合理編制發(fā)電計劃，安排設備的檢修計劃和材料費用計劃。安全技術部或運行部門是公司發(fā)電計劃主管部門，在規(guī)定的時間內，根據風電機組裝機規(guī)模負責年度發(fā)電量計劃的測算、編報工作。對發(fā)電量完成情況進行分析并對月度運行情況進行統(tǒng)計、分析和考核。檢修計劃管理部門負責編制公司生產設備的滾動檢修計劃及設備年度周期檢修計劃、技術改造或維護計劃，并上報總公司和調度部門。做好各項計劃管理工作對規(guī)范管理、降低成本和提高公司經濟效益具有重要作用。

2）風電場的目標和計劃管理

風電場生產中需要建立健全各項生產制度、生產目標管理、計劃管理等，這里重點論述目標和計劃管理。

（1）目標管理：通過風電場員工每日的運行和檢修工作，確保風電機組和變電設備的安全運行，其目的是最大限度地發(fā)掘設備潛力，并在保證設備安全運行的前提下，盡可能使發(fā)電量達到最大化。因此，需要制定切實可行的風電場生產管理目標。

生產管理目標的建立需要采取科學的方法，通常采取的方法有比對法、可研數據、平均法等。年度生產目標包括發(fā)電量、上網電量、綜合場用電率、機組和變電設備可用率、非計劃停機時間和平均故障時間，以及發(fā)電數據與氣象、環(huán)境、機組狀態(tài)、人員技術管理、備件供應、限電等多方面因素有關，而人員技術管理水平主要取決于設備可利用率、非計劃停運時間等指標。發(fā)電量指標的確定應在可靠性管理水平后，根據氣候趨勢和環(huán)境情況綜合進行科學預測，其它指標可在行業(yè)間制定對標標準，從而確定本風電場的指標水平。

（2）其它計劃：風電場還應制定其它計劃，如大修計劃、計劃檢修、停機計劃、技改計劃等，這些計劃應嚴格按照行業(yè)標準、廠家操作手冊要求等進行編制。因此，必須結合實際運行檢修需要進行編制，并在實際執(zhí)行中嚴格控制。

5、風電場技術管理

1）技術標準、檔案和數據管理

在風電場運行過程中，應做好設備檔案管理、設備評級、設備責任到人管理體系建設，應定期進行運營分析、運行報表和技術經濟分析，找出運行維護中設備存在隱患，進行消除和技術改造，并做好國家、行業(yè)生產運行中有關標準的貫徹執(zhí)行工作，使風電場運行工作標準化制度化。

（1）技術標準管理

目前國內外制定了許多有關風機方面的標準，如iso、iec以及歐洲標準化機構、國內標準化機構，包括gb國家標準、dl電力行業(yè)標準以及機械行業(yè)標準等，以及在風電場、風電機組運行維護方面已發(fā)布的很多標準，如風力發(fā)電機組保護性措施-設計、運行和維護要求，電力行業(yè)標準如風力發(fā)電場安全規(guī)程、風力發(fā)電場運行規(guī)程、電業(yè)安全作業(yè)規(guī)程、風電場事故調查規(guī)程和風力發(fā)電場檢修規(guī)程等，都應認真學習和執(zhí)行這些標準，并在實際過程中嚴格實施。

（2）數據采集和報送管理

數據構成和采集存儲：風電場運行數據主要是由風力資源、風電機組機械和電氣參數、變電系統(tǒng)數據等組成。風電機組一般由實時（毫秒或秒級）、平均值（2分鐘或10分鐘）數據構成，為避免存儲空間過大，多數廠商采取將實時高速采集的數據只顯示不存儲的策略，并經過對實時高速采集的數據，進行平均計算或預處理，然后再傳入數據庫存儲在當地存儲器上。

數據傳送：風電機組多用串口通訊，以以太網方式進行數據傳送，數據被傳送到風電場的服務器上，然后再將數據傳送到集團的服務器上進行統(tǒng)一管理。

中央控制系統(tǒng)：中央控制系統(tǒng)包括現場風電機組集中監(jiān)視和控制系統(tǒng)，以及遠方風電場數據監(jiān)控（控制）系統(tǒng)和數據統(tǒng)計、處理、報表和分析系統(tǒng)。中央控制系統(tǒng)的優(yōu)劣對于提高風電場運行維護管理水平至關重要，系統(tǒng)不僅顯示風電場中機組運行實時數據和統(tǒng)計數據，以及控制機組啟停等操作信號，同時可根據運行維護數據反映風電場管理水平、設備狀態(tài)以及設備可能存在的缺陷等問題。

2）風電場數據管理

對于風電場來說，除風電機組運行監(jiān)控外，還應包括電氣系統(tǒng)運行和維護工作。變電系統(tǒng)中的運行控制內容、風資源數據應與機組監(jiān)控內容整合在一起，包括測風塔風資源數據、變電系統(tǒng)運行參數監(jiān)控、svc系統(tǒng)、變壓器有載調壓控制、場內外電能系統(tǒng)計量等，此外還包括關口表計量和遠方數據采集等工作。

（1）數據報送體系：風電場風電機組、變電系統(tǒng)的運行維護數據應通過通訊系統(tǒng)實時上傳到集團公司的網絡系統(tǒng)中來，進行統(tǒng)一和顯示和數據分析處理。

（2）數據后期分析：上傳的數據應形成各種報表，如日報、月報、年報、檢修報表、電能及損耗報表、可靠性報表等，為提高設備可靠性和經濟性，檢驗前期設計的正確性，運行數據的后期分析十分重要。通過對后期數據的對比，可以分析設備選型是否正確，如風輪直徑、塔架高度、機組性能以及風場微觀選址的正確性，如尾流、地形等對風力發(fā)電的影響。

（3）數據趨勢分析：通過對風電機組運行數據的分析，可以得到機組性能的變化趨勢，根據變化趨勢可以對風機的工作情況進行系統(tǒng)分析，例如根據關鍵部位的溫度變化趨勢和振動參數的變化趨勢，通過專家分析或運行軟件計算，可以確定設備是否需要進行檢修。

通過對不同型號機組和不同位置機組的功率趨勢曲線分析，可以了解機組是否存在傳感器故障、安裝角不當、過功率控制、偏航控制策略等問題。

6、設備檢修和維護管理

1）設備檢修管理

風電場設備的管理是指對風機和配電裝置從安裝、運行、管理等各個環(huán)節(jié)，全面管理且保證設備正常運行的一種科學方法。對設備的管理一是要以設備可靠性管理為重點，減少設備停運時間，提高可利用率。二是要開展設備安全管理評價，進一步分析預測機組可能發(fā)生的事故及其概率的高低，并對潛在危險因素的受控程度進行評價，提高反事故工作的預見性，達到超前控制、減少或消滅設備發(fā)生事故的可能，把預防為主的工作落實到實處。

提高檢修質量，加大技術改造力度，也是提高設備可靠性的一個重要內容。設備檢修工作主要內容由變電站相關輸變(下)電設備的預防性試驗和設備檢修等組成；變電站相關輸變電設備半年期和一年期設備維護工作的預防性試驗和檢修專業(yè)性較強，需要的試驗儀器和設備較多，可以委托附近有資質的電力單位進行，但風機的日常巡查和缺陷處理可由風電公司的生產或點檢人員自行解決。

在開展各類設備檢修工作的同時，可以探索設備狀態(tài)檢修工作。設備狀態(tài)檢修即運用綜合性的技術手段，準確掌握設備運行狀態(tài)，預測設備故障發(fā)生和發(fā)展情況，并借助技術經濟的分析，綜合進行設備檢修決策和設備管理的一種先進檢修模式。設備狀態(tài)檢修通過對設備的結構特點、運行情況、試驗結果等方面綜合分析，以確定設備是否需要進行檢修，以及在檢修中需要進行哪些項目。對于運行狀態(tài)良好的設備，可以延長設備檢修周期，從而節(jié)省大量的人力、物力和財力。

2）設備維護管理

（1）設備維護的分類

風電場中風電設備維護可以分為日常維護、定期維護、事故檢修和狀態(tài)檢修等。由于風電場設備分散的特點，風電設備檢修單一風電場的運檢合一模式逐步在改變，風電設備檢修裝備和技術方法也在不斷進步。其中，檢修模式包括集中檢修、區(qū)域檢修和專業(yè)性檢修；技術裝備包括檢測儀器和檢修設備；檢修方法包括專業(yè)檢修隊伍、自主運行檢修和廠商維護檢修。

（2）風電設備維護管理方法

·主動型預防維護：過去我國風電場維護檢修主要是每年2次的定期維護，以及機組出現故障時進行的修理，我們稱之為“被動式檢修”，缺點是當發(fā)現故障時，設備部件已經損壞甚至已嚴重損壞，由此將造成風電場嚴重的經濟損失，特別是隨著機組容量的增加，這種損失會越來越大。因此，我們應提倡主動式維護檢修，以便早期發(fā)現設備事故隱患，并根據部件運行狀態(tài)，合理安排設備檢修時間，以減小故障引起的損失。

采用狀態(tài)監(jiān)控進行風電機組運行狀態(tài)趨勢分析，需在設備關鍵部位安裝電氣傳感器，同時進行測量數據傳輸，數據經分析計算，并與設定值比對后決定是否報警或停機。有關數據的監(jiān)控應包括：各關鍵部位的溫度變化、功率變化、振動變化，偏航對風變化、變槳角度、潤滑油品污染情況等在線檢測。

對于檢測的各種數據應實時進行記錄，并建立運行數據庫，以便供今后的數據分析，同時可定期發(fā)布各機組狀態(tài)和故障分析報告，供決策部門進行使用。