12月21日-22日，由中國可再生能源學(xué)會風能專業(yè)委員會主辦的第二屆風電設(shè)備質(zhì)量與可靠性論壇在北京裕龍國際酒店隆重召開。
　　
　　大唐新能源試驗研究所工程師孫廣超出席會議并發(fā)表了題“風電機組運行可靠性指標體系與管理措施”的主旨演講。 　　
　　以下為發(fā)言內(nèi)容：
　　
　　孫廣超：尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、風電界的各位同仁，大家下午好，我叫孫廣超，來自大唐新能源試驗研究院，主要負責技術(shù)支持和技術(shù)服務(wù)工作。非常感謝協(xié)會為我們搭建的交流平臺，我也非常榮幸大家能給我這次交流學(xué)習的機會。面對復(fù)雜惡劣的環(huán)境，面對變幻莫測的風況，風電機組的可靠性是我們?nèi)找骊P(guān)注的重點，只有可靠的機組才能保證機組最大優(yōu)化產(chǎn)出。可靠性存在于整個生命全部周期，設(shè)計、生產(chǎn)、安裝和施工，都有聯(lián)系，那么面對我們新能源公司眾多機型和眾多品牌，我們?nèi)绾慰茖W(xué)和全面的評價機組的可靠性。
　　
　　我主要從四個方面說起，可靠性指標體系、評價方法、影響因素和管理措施，我們新能源公司是以發(fā)電設(shè)備、可靠性評價規(guī)程和風力發(fā)電設(shè)備可靠性評價規(guī)程，建立了可靠性評價指標體系，包括以下指標。計劃停運系數(shù)，計劃停運小時與停運時間的比值，表征機組可運行情況，非計劃停運系數(shù)是非停運小時與停運時間的比值，一定程度上表示了機組故障的頻率和時間，對非計劃停運有長停風機的概念。可用系數(shù)是可用時間與可用小時的比值，這是應(yīng)用最常見的基于時間的可用率技術(shù)。運營小時，容量系數(shù)，實際發(fā)電量比上最大發(fā)電量，我們這個指標作為參考的管理，這是一個基于能量利用率指標，我們也在積極探索和應(yīng)用能量可利用系數(shù)。處理系數(shù)，非計劃停運率，非計劃停運發(fā)生率，暴露率，平均連續(xù)可用小時，平均故障運行小時，千瓦維護費用，這是經(jīng)濟指標作為檢修質(zhì)量和預(yù)防性維護的綜合指標考量，電量損失包括計劃停運和被用停運的電量損失，這個損失參考的是每個風場選取標桿機組，停運期間根據(jù)停運時間乘以標桿機組的平均功率來計算的。
　　
　　歐洲對風電機組可靠性評價中有一個長期的發(fā)電量損失系數(shù)，我們新能源公司一直在積極探索和應(yīng)用能量可利用率，這樣的話我們就做到比較科學(xué)，比較全面的對機組可靠性的評價。大家可以看到在可靠性指標體系里面，用可用小時可以計算的有四個指標，可用系數(shù)、非計劃停運率，平均連續(xù)可用小時，平均無故障可用小時，這四個指標用于非計劃停運小時和非計劃停運發(fā)生率息息相關(guān)，以可用小時為出發(fā)點對可用系數(shù)，對四個指標進行重點評價，平均連續(xù)可用小時，平均無故障可用小時作為檢修團隊的響應(yīng)速度，管理水平和技能水平的綜合考量指標。鑒于上述可靠性指標體系我們在評價分析的過程中，發(fā)現(xiàn)和總結(jié)一些影響可靠性指標的主要因素，一是正常運行，社會正常運行引起的故障停機，設(shè)計施工調(diào)試運行過程中存在的設(shè)備缺陷，維護等級，維護周期，計劃制定不當?shù)囊蛩赜绊懀瑐淦穫浼挠绊懀O(shè)備老化趨勢的影響，最后一個是現(xiàn)場技術(shù)力量和技術(shù)水平的影響。
　　
　　那么對于上述六個影響因素，我們在管理的過程中制定相應(yīng)的管理措施和技術(shù)手段，不斷的消除和減弱上述影響因素對設(shè)備可靠性的影響，我們設(shè)備整體的可靠性將得到很大的提升，這在可靠性管理上將有比較重要的作用。新能源公司始終以可靠性為中心，以主動維護為導(dǎo)向的預(yù)防性檢修模式，制定了以下標準，一個是缺陷管理標準，長停風機管理標準，典型故障處理手冊，缺陷管理標準內(nèi)容里面規(guī)定了缺陷的等級，缺陷的消除時間，典型故障處理手冊經(jīng)過積累總結(jié)和提煉一套比較經(jīng)典的處理故障思路，里面詳細記錄了處理思路，故障信息，還有用的工具工料等相關(guān)記錄，檢修人員只需按照典型故障處理手冊中表示的流程，就可以對機組故障快速處理，盡快恢復(fù)，減少飛機停運的時間。風機停運規(guī)程在標準中，把風機檢修標準工作流程做了相關(guān)的闡述，在規(guī)程中規(guī)定的相應(yīng)的工作標準，相應(yīng)的工作計劃，對整個風機的可靠性維護有了有據(jù)可依。缺陷管理中定期進行設(shè)備可靠性分析，以2017年上半年為例，主要部件故障統(tǒng)計分析發(fā)電機非停運發(fā)生率最高，究其原因最主要影響某種機型的發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈設(shè)計缺陷導(dǎo)致運行過程中經(jīng)常發(fā)生短路故障，聯(lián)合廠家制定相應(yīng)的技改方案，在停運過程中，比如現(xiàn)在有一臺風機停運了，跟廠家協(xié)商一同發(fā)三臺到四臺，根據(jù)設(shè)備健康情況不同，優(yōu)先對存在缺陷的機組及時根據(jù)更換，這樣整體提高發(fā)電機的可靠性。
　　
　　一般系統(tǒng)統(tǒng)計分析中，電氣主要是電氣短路，電氣元件損壞，另一個是變槳系統(tǒng)，定期工作標準和日常巡檢過程中，增加了對變槳系統(tǒng)的檢查，增加了變槳電容的容量檢查，優(yōu)化電池充電模式，保證了變槳后備電源的可靠性和安全性，減少機組停運的次數(shù)。非計劃停運的時長，我們在設(shè)備缺陷管理標準的基礎(chǔ)上，規(guī)定了長停風級管理標準，超過48小時的風機定義為長停風機，要上升一個管理角度。我們制定了相應(yīng)的長停風機管理流程，報告分子公司，制定計劃，分子公司和上級單位監(jiān)督執(zhí)行，長停風機恢復(fù)中需要上報長停風機恢復(fù)報告，分子公司和上級公司審核分析報告，分析報告如果共性原因和治理措施，并且治理效果如果達不到要求，會反饋到風電場，重新做原因的分析和重新制定科學(xué)的基礎(chǔ)措施。另一方面我們在月度可靠性報告中也要統(tǒng)計長停風機的數(shù)量、時長，出具設(shè)備可靠性評價報告。
　　
　　另一方面長停風機停機次數(shù)和停機時長作為整個發(fā)電公司的年度考核指標，通過通過幾年長停風機的管理，我們得到了顯著的控制，這是對新能源公司整體的長停風機的管控呈逐年下降的趨勢。前面幾位老師都說了對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，新能源公司把數(shù)據(jù)作為一種資產(chǎn)，目前很多集中監(jiān)控系統(tǒng)總部級、區(qū)域級和風電場級，這三種監(jiān)控系統(tǒng)指標不標準，通訊不可靠，算法不統(tǒng)一，這個現(xiàn)象都存在，因為我們新能源公司有37種品牌，有70、80種機型，對整個統(tǒng)計存在一定的難度。從四個方面創(chuàng)建三級控制中心的監(jiān)控系統(tǒng)，第一是屏蔽廠家破解廠家通訊協(xié)議，在主控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接到監(jiān)控系統(tǒng)，第二統(tǒng)一運行狀態(tài)和故障編碼，實現(xiàn)差異化輸入，標準化輸出，另外建立區(qū)域總部兩級數(shù)據(jù)存儲方法，可以異地存儲，異地讀取。
　　
　　我們在數(shù)據(jù)的精細化管理過程中，對數(shù)據(jù)的精細化指標進行標準化采集，另外我們在自主研發(fā)了運行數(shù)據(jù)分析軟件包括12種品牌，36種機型，每個月定期出具運行數(shù)據(jù)分析報告，在運行數(shù)據(jù)分析報告中有哪些異常情況，有哪些處理情況，有存在哪些預(yù)防措施都進行羅列。我們在運行數(shù)據(jù)管理過程中，數(shù)據(jù)分析、發(fā)現(xiàn)問題、研究解決、效果評價，這么一個閉環(huán)管理，通過運行數(shù)據(jù)分析這個閉環(huán)管理，我們深度挖掘數(shù)據(jù)價值，將機組的可靠性發(fā)布到最大功能。根據(jù)運行數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，我們進行了超線分析，實時檢測風機的預(yù)警分析，采取相應(yīng)的措施。離散分析，存在差異化比較大的機組，這臺機組有可能存在嚴重的運行缺陷，我們及時安排進行巡檢。關(guān)聯(lián)分析，調(diào)組機組的風速和發(fā)電量信息，進行對比。評判步驟分析，對排名靠前和短時間內(nèi)多次發(fā)生的故障進行重點分析，分析出原因，同類型機組中進行巡檢排查，避免重復(fù)性故障發(fā)生。利用數(shù)據(jù)分析結(jié)果我們可以進行及時消除，將常態(tài)化開展的預(yù)防性維護編入定期維護標準，一些常態(tài)化的工作要有據(jù)可依，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果有針對性的開展技術(shù)改造。備品備件管理環(huán)節(jié)，我們建立了內(nèi)部的共享平臺，實現(xiàn)備件的內(nèi)部共享，另一方面和滑潤、明陽等廠家簽訂備品備件的協(xié)議。建立大部件調(diào)撥平臺，對發(fā)動機、齒輪箱等主要部件進行統(tǒng)一采購，聯(lián)儲聯(lián)修這樣的管理模式，由基層單位確認，向新能源公司做大部件申請調(diào)撥，新能源公司作為審核單位，監(jiān)管單位，審核以后下發(fā)到物流中心，下發(fā)調(diào)撥通知到物流中心，物流中心在框架協(xié)議內(nèi)進行統(tǒng)一調(diào)撥，基層單位在現(xiàn)場組織驗收，備機修理，更換損害的配機又運輸車輛返回到廠家處理，作為下次調(diào)撥使用。
　　
　　計劃停運管理，根據(jù)現(xiàn)行的相關(guān)標準，制定了適合風場實際運行環(huán)境的風機定期工作標準，規(guī)范了風機定期維護工作的管理流程，另一方面根據(jù)運行結(jié)果分析和典型故障分析，有針對性的將一些影響缺陷、影響可靠性的工作納入到風機定期工作標準中，這樣將工作常態(tài)化開展。另一方面科學(xué)的制定維護計劃，調(diào)整維護周期，減少大風季節(jié)的計劃停運時間。另一方面在小風天氣集中開展定期維護以后，為大風季節(jié)的連續(xù)運行提供了保障。我們根據(jù)一些分析結(jié)果和典型故障分析的結(jié)果，有針對性的開展技改措施，受設(shè)計缺陷影響，一些變流器IGBT容量小，損害頻繁，控制板承受靜電能力弱，我們對相應(yīng)的變電系統(tǒng)開展技術(shù)改造，在保證主要框架不變動的情況下，對控制板進行問題部件的設(shè)計性進行替代，這樣極大的保留了整機原有的整體的變流器的設(shè)計模型。
　　
　　以IBS故障對比上，2016年2017年故障率降低70%，極大的提升了設(shè)備的可靠性。對第一代變槳系統(tǒng)，優(yōu)化控制模塊，改造變槳驅(qū)動器，驅(qū)動器改造以后，反映迅速。另一方面優(yōu)化充電模式，對變槳電池壽命提高有一定的影響。通訊中斷時有發(fā)生，進行屏蔽層的家裝，優(yōu)化信號。還有對電源的可靠性有極大的提升，變槳系統(tǒng)的改造，改造后故障率降低82%左右，利用變槳軸承螺栓在線檢測，隨時發(fā)出預(yù)警信息，在變槳螺栓附近加傳感器，及時發(fā)出預(yù)警信息，及時采取措施，已經(jīng)避免了兩次凋落的事故。還有軸系在線振動檢測應(yīng)用，應(yīng)用了410臺，軸系振動檢測到信息，可以通過遠程檢測全天候進行監(jiān)控信息，一方面發(fā)出預(yù)警信息，一方面定期發(fā)布檢測報告，綜合大部件下降率統(tǒng)計中，應(yīng)用軸系在線振動檢測故障率下降35.6%。
　　
　　提高技術(shù)能力方面，新能源公司有自己的風電培訓(xùn)基地，有試訓(xùn)教室，有企業(yè)技術(shù)能手，現(xiàn)場專業(yè)技術(shù)服務(wù)工程師和行業(yè)的專家，這樣的話組成了一個專業(yè)性的師資隊伍，大概200人左右。有覆蓋風電全產(chǎn)業(yè)鏈的課程體系，包括亞太唯一一臺仿真試訓(xùn)等國內(nèi)外先進設(shè)備21套，這樣的話我們可以定制化的開展技術(shù)培訓(xùn)，對于現(xiàn)場的人員的技術(shù)水平提升和技能水平提升有很大的幫助。另一方面我們搭建了人才技術(shù)平臺，第一是組織專家技術(shù)培訓(xùn)，第二是舉辦多次知識技能競賽，開展崗位資格認定，在搭建人才技術(shù)平臺中，我們讓現(xiàn)場的人員迅速的提高理論水平和現(xiàn)場實際操作的技能水平，營造良好氛圍，同步提升人員的技術(shù)能力。另一個積極推進質(zhì)保期自主維護，在質(zhì)保期的風場，有針對性的主動在廠家維護中接過運維權(quán)，主動參與到風機的運行維護過程中，一方面在風機的運行維護過程中保證了設(shè)備的可靠性，另一方面隨著運維班子提前介入，這樣對于人員的技能水平的提升有很大的幫助。
　　
　　我們有自己的風電技術(shù)咨詢平臺，新能源試驗研究院作為新能源技術(shù)支持和技術(shù)服務(wù)單位，為新能源整個單位提供了咨詢平臺，實現(xiàn)了新能源公司在遠程指導(dǎo)和現(xiàn)場指導(dǎo)，另一方面我們聯(lián)合一些投產(chǎn)時間比較晚，人員技術(shù)力量比較薄弱的現(xiàn)場，有針對性的開展可靠性治理工作室，技術(shù)工程師融入到現(xiàn)場的日常工作中，日常巡檢，日常故障處理過程中，雙方進行互相交流，互相學(xué)習，一方面保證了機組可靠性的提升，保證了機組日常工作的開展，另一方面同步提升雙方技能水平。我們還有獨具風電特色的技術(shù)監(jiān)控管理體系，根據(jù)現(xiàn)行標準和規(guī)范，我們編制了新能源公司內(nèi)部的技術(shù)監(jiān)控管理叢書，在行業(yè)內(nèi)率先開展基礎(chǔ)檢測、潤滑脂、性能分析。定期根據(jù)技術(shù)監(jiān)控動態(tài)影響，研制和印發(fā)了年度風電設(shè)備可靠性分析報告，對可靠性比較差的風場給予指導(dǎo)性的技術(shù)措施。
　　
　　整個風電機組的可靠性管理中，我們將不斷的完善可靠性指標體系，優(yōu)化評價方法，制定科學(xué)有效的技術(shù)措施，我的發(fā)言到此結(jié)束，如有不妥之處請各位專家和領(lǐng)導(dǎo)批評指正，謝謝大家。