影響新能源發(fā)電設(shè)備可靠性的主要因素分析

張健聰 黃俊堯

摘 要：隨著社會的飛速發(fā)展，人們對能源的需求也日益增長，對新能源發(fā)電設(shè)備的可靠性提出了較高的要求，所以相關(guān)的運營企業(yè)應該重視提升發(fā)電設(shè)備的可靠性。文章在明確新能源發(fā)電設(shè)備可靠性的重要性的基礎(chǔ)上，由此分析影響新能源發(fā)電設(shè)備可靠性的主要因素，并推出提升新能源發(fā)電設(shè)備可靠性的舉措，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：新能源;發(fā)電設(shè)備;可靠性;主要因素分析

引言

對新能源發(fā)電設(shè)備可靠性進行研究時，需要相關(guān)的工作人認真分析發(fā)電設(shè)備的運行信息，找出影響設(shè)備運行的原因，并以此為依據(jù)制定相應的方案進行解決。這對于新能源企業(yè)更好的發(fā)展、更好地為廣大的用電群眾進行優(yōu)質(zhì)的服務意義重大。隨著社會的飛速發(fā)展，新能源企業(yè)中的發(fā)電設(shè)備以及發(fā)電技術(shù)也逐漸向大型化、高參數(shù)發(fā)展，發(fā)電設(shè)備的診斷技術(shù)也逐漸變得多樣化、復合化。將先進的發(fā)電設(shè)備診斷技術(shù)引入新能源企業(yè)，不僅能促進新能源發(fā)電設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，而且對提高設(shè)備可靠性、提供更加優(yōu)質(zhì)電能的意義也十分重大。

1新能源發(fā)電設(shè)備可靠性的價值體現(xiàn)

保障新能源發(fā)電設(shè)備可靠性的目標在于兩方面：一是希望能夠切實提升電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性;二是給電網(wǎng)及電力公司削減運行成本，充分發(fā)揮其經(jīng)濟效益作用。其具體價值體現(xiàn)為四個方面：新能源發(fā)電設(shè)備具備經(jīng)濟價值。從電網(wǎng)運行角度來分析，新能源發(fā)電設(shè)備可起到調(diào)節(jié)峰谷、緩解新能源發(fā)電所帶來的沖擊;能夠協(xié)調(diào)峰谷電價與電力需求的關(guān)系。當前我國新能源發(fā)電占比相對較小，因此制定峰谷電價時不需將新能源發(fā)電的影響納入其中。峰谷電價本身和電力需求間呈正相關(guān)，而通過可靠的新能源發(fā)電設(shè)備則能對兩者進行協(xié)調(diào)優(yōu)化。當新能源發(fā)電占據(jù)相當比例時，則兩者的作用將促使電力需求結(jié)構(gòu)隨之變化，如新能源發(fā)電本身不需要核算燃料成本，這方面運行成本可忽略?？蓞f(xié)助電網(wǎng)進行調(diào)頻調(diào)峰，具體可在電網(wǎng)容量不變的情況下有效提升新能源的消納能力，但在市場交易中難以體現(xiàn)外部性，因此需借助補貼方式進行調(diào)整;將促進新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。通過新能源發(fā)電設(shè)備的運用能極大的推動可再生能源的發(fā)展，因此整個過程需做好充分的扶持和政策補貼。尤其是在技術(shù)研發(fā)的前期階段，通常因?qū)I(yè)技術(shù)水平和市場發(fā)展規(guī)模的限制，導致新能源發(fā)電設(shè)備可靠性收益難以抵銷其成本。所以，需依托政策支持、財政補貼等措施加以支撐。

2影響新能源發(fā)電設(shè)備可靠性的主要因素

2.1主要影響因素的統(tǒng)計狀態(tài)分類

新能源發(fā)電設(shè)備可靠性統(tǒng)計主要分為設(shè)備機組的可靠性統(tǒng)計評價和電場的可靠性統(tǒng)計評價。其中，設(shè)備機組可靠性統(tǒng)計評價范圍以設(shè)備電機組出口主開關(guān)為界，包括傳動變速系統(tǒng)、發(fā)電機系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及相應的輔助系統(tǒng);而電場可靠性統(tǒng)計評價范圍包括電場內(nèi)的所有發(fā)電設(shè)備，除了電機組外，還包括箱變、匯流線路、主變等。電機組可靠性統(tǒng)計的狀態(tài)分類與電場可靠性統(tǒng)計的狀態(tài)分類因統(tǒng)計對象不同，在狀態(tài)分類方面存在一定差異?！缎履茉窗l(fā)電設(shè)備可靠性評價規(guī)程（試行）》更新后的狀態(tài)分類圖重點對計劃停運進行了進一步細化和分類，計劃停運主要包含定期維護與檢修、非電機組類技術(shù)改造、電機組優(yōu)化類技術(shù)改造、電機組缺陷類技術(shù)改造和消缺。對于電機組而言，計劃停運中的定期維護與檢修、非電機組類技術(shù)改造以及電機組優(yōu)化類技術(shù)改造，因機組在開展工作前處于可正常運行狀態(tài)，故在可靠性統(tǒng)計分析時歸為可用狀態(tài)。而對于電場而言，因為考慮不同容量大小的場站，定期檢修維護的時長存在不同差距，若全部認定為不可用狀態(tài)，會對場站可靠性的判定帶來影響，故定期維護與檢修期間風電場應歸為可用狀態(tài)。

2.2環(huán)境因素的計算方式

環(huán)境因素所包含的溫度對新能源發(fā)電設(shè)備的影響較為復雜，通常溫度影響都是溫度間接引導致發(fā)電設(shè)備停運。因此，針對環(huán)境因素的計算就需搭建溫度和設(shè)備故障的關(guān)系模型。首先，設(shè)備本身的可靠性數(shù)值在模型中和外部條件并不關(guān)聯(lián)，可作為明確定值。但風速和風載荷對設(shè)備風機葉片的影響較為明顯，因此此類零部件出現(xiàn)故障的概率也相對較高。這就需在故障模型中納入風載荷這一影響指標。設(shè)備本身受載荷和適時風速呈正相關(guān)，且緊隨風載荷的持續(xù)增大其引發(fā)故障的概率也將不斷攀升。風機本身風載荷影響因素在于重力、風速及控制幾個方面，通常因為控制方式的未知性將控制方式排除在外。目前學術(shù)界已有學者提出風機載荷和風壓呈現(xiàn)出一定相關(guān)性，也即是風壓和風速呈二次關(guān)系。其次，當發(fā)電設(shè)備的載荷持續(xù)增大則設(shè)備振動將隨之增強，葉片本身受力也將隨之增大。最終將致使設(shè)備運行停機。當前針對新能源發(fā)電設(shè)備在零部件故障率和所受載荷間關(guān)系方面仍缺乏統(tǒng)一認定。因此假設(shè)發(fā)電設(shè)備機械故障概率和風載荷具備一定相關(guān)性，則故障率則為風速的二次函數(shù)，在風速大于切出風速或小于切入風速時設(shè)備的出力將為0;而當風速大于切出風速、小于切入風速時則設(shè)備故障率可忽略不計。

3新能源發(fā)電設(shè)備可靠性提升舉措

3.1加強設(shè)備管理意識

新能源發(fā)電設(shè)備的管理模式目前并沒有明確規(guī)定要求，大部分單位都采取的是定期檢查和維修進行設(shè)備管理維護。這樣的操作不利于細致觀察熱控系統(tǒng)的變化及時避免風險的產(chǎn)生。這會造成企業(yè)員工做無用功浪費人力物力財力，甚至還會形成不必要的風險隱患。企業(yè)在進行設(shè)備采購的時候因為對市場上繁雜的設(shè)備種類沒有足夠了解導致常會購買無用且質(zhì)量不過關(guān)的產(chǎn)品。新能源企業(yè)存在一定的安全隱患要是操作不當會造成人員傷亡事故。因此要對采買的設(shè)備進行合理的分類，根據(jù)儀器設(shè)備的性能定制檢測方案，合理安排校驗周期，安全管理，文明操作。按照月度和季度進行設(shè)備的維護檢修對照工單規(guī)定的任務逐項執(zhí)行。確定設(shè)備的檢修維護月度季度任務表和實際完成的工時和日期交給負責人審核之后才可以上呈領(lǐng)導審核。機器的實況審核要根據(jù)實際情況制定是每年一次、每月一次或季度檢查，然后進行整體的工作匯報。然后總體進行工作實情匯報。

3.2制定和推行全生命周期保障方案

完善的產(chǎn)業(yè)鏈體系保障了新能源發(fā)電設(shè)備的先天可靠性，而設(shè)備在安裝運行后的維護服務工作則是后天保證其安全可靠性的重要保障。需針對新能源發(fā)電設(shè)備制定和推行全生命周期保障方案，將新能源發(fā)電塑造成為設(shè)備制造為基礎(chǔ)、產(chǎn)業(yè)化增值服務為發(fā)展路線的企業(yè)類型，這樣才能切實保障新能源發(fā)電設(shè)備的運行。具體需充分運用先進技術(shù)手段，如智慧技術(shù)來打造全新的智慧平臺，強化功率預測、能源管理、風機監(jiān)控、全生命周期管理及在線故障檢測等功能。

3.3完善新能源企業(yè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

要建立各項制度符合員工認知和價值取向。領(lǐng)導要給予員工一定的授權(quán)，把責任的承擔落實到實處，提高員工的自主性和隨機應變能力注意變通。定期考核員工的素質(zhì)，制定完善的考核獎勵機制，激發(fā)員工不斷學習的積極性。在設(shè)備預防維修完成后對現(xiàn)場負責人進行簽名確保日后可追溯責任。對現(xiàn)場進行驗收，合格后才可以簽字。設(shè)備管理員要跟蹤維護的運行情況保證記錄內(nèi)容的完整真實性并及時交由設(shè)備主管和車間主任進行確認，保證維護工作的質(zhì)量和真實效果。

4結(jié)語

綜上所述，新能源發(fā)電設(shè)備可靠性的統(tǒng)計與分析對于評價和考核場站設(shè)備運行維護狀況以及電機組選型都具有非常重要的參考價值，是新能源公司推進精細化管理的重要手段。

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作者簡介：

張健聰（1986—），男，壯族，廣西平果人，本科，工程師，主要從事電力系統(tǒng)規(guī)劃、電力變電檢修、變電技術(shù)管理工作。

通訊作者：黃俊堯