淺談對(duì)風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行維護(hù)的認(rèn)識(shí)

趙玉

摘要：改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)綜合國(guó)力不斷增強(qiáng)，電力企業(yè)為我國(guó)發(fā)展作出了很大貢獻(xiàn)。相比于其他的發(fā)電方式，風(fēng)力發(fā)電不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大的危害，同時(shí)風(fēng)能屬于可再生的節(jié)能資源，是我國(guó)推行的節(jié)能環(huán)保工程。然而，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)受到多方面因素的影響，從而出現(xiàn)各種安全事故問(wèn)題。因此，需要加強(qiáng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全保護(hù)，確保發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，為電力能源的生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。本文主要針對(duì)的是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的相關(guān)概述以及安全性的分析進(jìn)行介紹，結(jié)合實(shí)際的情況，采取對(duì)應(yīng)的安全運(yùn)行保護(hù)措施，提高風(fēng)力發(fā)電的生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電;運(yùn)行維護(hù)

引言

風(fēng)力發(fā)電包含了由風(fēng)能到機(jī)械能和由機(jī)械能到電能兩個(gè)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。風(fēng)輪在風(fēng)力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，將吸收的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再由發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，需要大量設(shè)備元器件的配合。在風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目建設(shè)驗(yàn)收后，風(fēng)電機(jī)組就進(jìn)入到日常運(yùn)行、維護(hù)階段。根據(jù)目前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平，這個(gè)階段將持續(xù)20年甚至更久的時(shí)間。對(duì)已建成的風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行日常運(yùn)維及檢修管理，并充分利用已有資金及設(shè)備向社會(huì)提供清潔可再生的風(fēng)能電力，以獲得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益成為重要的階段任務(wù)。

1風(fēng)力發(fā)電的基本原理

風(fēng)能的原理是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和輸出能。具體技術(shù)是風(fēng)使風(fēng)力葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)電機(jī)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)并切割磁場(chǎng)，最后能量積累裝置以電能的形式保持恒定的電流輸出。風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常由風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、低速軸、高速軸、風(fēng)速計(jì)、塔樓、發(fā)電機(jī)、液壓系統(tǒng)組成。其中，風(fēng)輪是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)器的裝置，可根據(jù)風(fēng)向的變化改變風(fēng)輪的方向，從而最大限度地利用風(fēng)能。塔是連接和支撐風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)的支座，其高度取決于周圍地形和風(fēng)輪的大小，以確保風(fēng)輪的正常運(yùn)行。發(fā)電機(jī)是一種將機(jī)械能從風(fēng)輪轉(zhuǎn)換為電能的裝置。

在風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)中，風(fēng)力發(fā)電葉尖的線性速度與風(fēng)速的關(guān)系被定義為頂點(diǎn)速度比，這是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重要參數(shù)，其尺寸是影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率系數(shù)的重要參數(shù)。風(fēng)力渦輪機(jī)中的電力調(diào)節(jié)是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)工具。主要包括距離失速控制，失速控制，支架可以調(diào)整固定間距，葉片傾斜角不能按風(fēng)速調(diào)整，設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單可靠，風(fēng)機(jī)輸出功率隨著風(fēng)的速度而變化，在低風(fēng)速下使用系數(shù)較低，螺桿調(diào)整的目的是改變傾斜角，調(diào)節(jié)風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率，最大化能量轉(zhuǎn)換效率，已達(dá)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)電力穩(wěn)定輸出功率的目的。

2風(fēng)力發(fā)電設(shè)備安全運(yùn)行現(xiàn)狀分析

風(fēng)力發(fā)電設(shè)備往往放置在高原地區(qū)和沿海地區(qū)，其氣候特征和地理特點(diǎn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備安全運(yùn)行產(chǎn)生了較為深遠(yuǎn)的影響，這意味著風(fēng)力發(fā)電設(shè)備安全管理和運(yùn)行維護(hù)要克服一系列困難，如復(fù)雜的地理環(huán)境、多變的氣候環(huán)境等，無(wú)形中給風(fēng)力發(fā)電設(shè)備安全管理和運(yùn)行維護(hù)工作人員增加了工作難度。

現(xiàn)階段，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電事業(yè)發(fā)展迅速，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備規(guī)模不斷擴(kuò)大，但是管理工作主要以傳統(tǒng)管理方式為主，導(dǎo)致管理工作片面性特征十分突出。同時(shí)，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備安全管理和運(yùn)行維護(hù)工作人員，受限于知識(shí)儲(chǔ)備和技能水平，造成各項(xiàng)制度不全面且缺乏可操作性，導(dǎo)致相關(guān)工作人員在日常的安全管理和運(yùn)行維護(hù)中，往往會(huì)出現(xiàn)一些不嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行操作的行為，且對(duì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的安全管理和運(yùn)行維護(hù)缺乏足夠的重視，尤其是對(duì)復(fù)雜工作環(huán)境下的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備安全管理和維護(hù)，更是缺乏工作積極性，造成風(fēng)力發(fā)電設(shè)備長(zhǎng)期不能得到有效地維護(hù)，引發(fā)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備故障，最終影響風(fēng)力發(fā)電效率和質(zhì)量。

3風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行維護(hù)策略

3.1區(qū)域遠(yuǎn)程監(jiān)控模式

當(dāng)企業(yè)的發(fā)展規(guī)模更大時(shí)，根據(jù)情況通過(guò)劃定區(qū)域，對(duì)各風(fēng)電場(chǎng)的全部機(jī)組進(jìn)行集中化、區(qū)域化的遠(yuǎn)程啟停管理，則是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)?；赟CADA系統(tǒng)建立遠(yuǎn)控系統(tǒng)，并結(jié)合信息化平臺(tái)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行工況及生產(chǎn)信息的集中控制，從而以最少的人力值守，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效率的最大化。同時(shí)成立專業(yè)的區(qū)域巡檢維護(hù)隊(duì)伍，對(duì)區(qū)域?qū)嵭幸惑w化和專業(yè)化的分級(jí)檢修與維護(hù)。這不僅能為企業(yè)減員增效還能有效避免任務(wù)的分配不均，從而提高質(zhì)檢的質(zhì)量與安全可靠性。這種模式相對(duì)來(lái)說(shuō)前期的監(jiān)控投入較大，需有高水平的人員在集控中心進(jìn)行設(shè)備的實(shí)驗(yàn)及演習(xí)操作，當(dāng)集控人員的水平達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再逐步減少值守人員。

3.2提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝質(zhì)量

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行之前需要進(jìn)行合理的安裝，確保安裝的質(zhì)量可以提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性，從而提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的整體經(jīng)濟(jì)效益。一般情況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要安裝于戶外、高山等地區(qū)，因此會(huì)給安裝工作帶來(lái)一定難度。在安裝的過(guò)程中需要嚴(yán)格的根據(jù)各個(gè)部件進(jìn)行合理地控制，保證連接點(diǎn)的連接安全，尤其是一些加強(qiáng)電器線纜的接頭檢查。如果接頭的連接存在緊密性不夠的問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，甚至出現(xiàn)短路、起火的現(xiàn)象，最終引起嚴(yán)重的安全火災(zāi)事故。同時(shí)，還會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的威脅，造成較高的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)這一情況，在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝的時(shí)候，就需要加強(qiáng)各個(gè)部件的檢查，嚴(yán)格的控制施工的技術(shù)。根據(jù)國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，保證安裝的質(zhì)量，避免安全隱患的發(fā)生。

3.3定期檢修維護(hù)和故障應(yīng)急排除維護(hù)

定期檢修杜絕流于形式，應(yīng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的每個(gè)部件進(jìn)行細(xì)致檢查判斷，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)更換或維修。故障應(yīng)急維護(hù)是指在風(fēng)機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)就地排查處理，應(yīng)先觀察故障表現(xiàn)形式，如電機(jī)抖動(dòng)、液壓失壓等，快速初步判定故障原因停車檢修，及時(shí)更換損壞的零部件，及時(shí)排查更正電路接線短接或接線端子松動(dòng)或電控系統(tǒng)受環(huán)境影響的情況。為了能快速更換零部件，易損件和消耗件應(yīng)在風(fēng)力發(fā)電基站內(nèi)常備或需檢修人員攜帶。檢修維護(hù)工作完成后，應(yīng)及時(shí)記錄故障點(diǎn)、解決措施，清理維修現(xiàn)場(chǎng)，確保設(shè)備完好率，為下次同類故障提供快速可靠的解決方法。

4維護(hù)工作應(yīng)注意的問(wèn)題

鑒于國(guó)內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)向大容量、大規(guī)模、集團(tuán)化的方向發(fā)展，相應(yīng)地，維護(hù)工作要適應(yīng)此情況。因此，建議考慮采用如下方式開(kāi)展維護(hù)工作。

（1）集團(tuán)公司利用人才優(yōu)勢(shì)，成立風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行、維護(hù)、檢修的專業(yè)技術(shù)公司，提供培訓(xùn)、技術(shù)支持、工具租賃及復(fù)雜故障處理服務(wù)。

（2）各風(fēng)電場(chǎng)設(shè)立專門(mén)維護(hù)部門(mén)，合理安排，利用小風(fēng)月、變電站或線路檢修集中開(kāi)展風(fēng)電機(jī)組維護(hù)工作，并負(fù)責(zé)處理小型故障。

（3）利用集團(tuán)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)各風(fēng)電場(chǎng)跨地域培訓(xùn)，讓維護(hù)工作人員熟悉不同類型機(jī)組;區(qū)分不同工種，培養(yǎng)核心成員;實(shí)現(xiàn)物資統(tǒng)一調(diào)配，縮短進(jìn)貨周期。利用集團(tuán)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)之間的人員相互調(diào)劑，可考慮采取固定風(fēng)電場(chǎng)結(jié)對(duì)調(diào)配，其余風(fēng)電場(chǎng)臨時(shí)調(diào)配的方式。

結(jié)語(yǔ)

風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷了大規(guī)模的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)階段后，隨之轉(zhuǎn)入漫長(zhǎng)的運(yùn)行、維護(hù)階段。這個(gè)階段中有許多從未知曉的事物，只能“摸著石頭過(guò)河”。因此要以更大的勇氣、更長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。在新的科技革命浪潮中，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)要想擺脫傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，讓這一朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)走在時(shí)代的前列，必須加大科技方面的投入，吸收一切先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、整合社會(huì)資源，讓風(fēng)電這一清潔能源為人類社會(huì)的進(jìn)步作出更多的貢獻(xiàn)！

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