近年來,溫室效應日益嚴重,可再生能源作為清潔能源開始逐漸受到國家重視,登上歷史舞臺。風力發電由于其清潔,高效性成為了中國可再生能源發展中的重中之重。盡管近年來中國風機裝機容量成爆發性增長,但是相關教育培訓方面卻存在一定缺失。因此大部分風場管理與運維人員存在一定程度上的經驗與技術上的不足。而風機檢修更是成為了一個明顯的折射點。本文通過對檢修工作所面臨的現實問題的分析,提出在風機上設置遠程視頻系統的設想,并分析其對風力發電機組檢修工作的意義。
1 風機檢修、維護的必要性
發電量作為風力發電業主最為關心的話題,成為了投資發展中的首要前提。除風力資源,土地狀況,風力發電技術外,后期維護,檢修也逐漸開始被人關注。事實上,檢修運維作為風力發電量保障的最后一道管卡,對發電量提升與穩定起到了不可忽視的作用。因此如何高效運維成為了業主管理者新的寵兒。
1.1 風電可利用率提升
風電機組的可利用率是風機發電量的前提,檢修的及時、高效對風廠效益有著重要意義,風機的可利用率可概括為(1-風機故障時間/風機運行時間)*100%。通過此概括公式可知,伴隨著時間的累積,故障的減少可大幅度提升風場發電量及其收益。
1.2 節約生產成本
風電廠總投資成本可大致概括為(前期建設成本,設備成本,維護成本與風場退役折舊率)。通過此概括公式可知,維護成本作為后期運營關鍵因素可大幅度提升回本時間。事實上,風機維護費用主要以備件費用為主。因此如何高效進行定期巡檢,預防性檢修,觀測與故障分析就成了降低維護成本的主要手段。
因此,風機檢修管理在風電廠的運行及發展方面具有至關重要的意義
2 檢修管理工作存在的難點
由于風電廠的地理位置、氣候條件、人員配置需求等各方面因素的制約,使得檢修管理在實際過程中存在很多難點
2.1 相關人才匱乏,人才流失情況嚴重
目前,具有豐富經驗的檢修人才,大部分集中在風機售后服務公司,業主方自身具有的檢修人才較少,且由于風電廠地處偏遠,長期駐外等原因,人才轉行等流失情況比較常見。
2.2 維修能力不均衡
部分人員由于自身能力不足,處理方法不當,檢查不徹底,使得部分故障處理完成后又反復報出,這不僅影響了風機的發電時間,同時也造成了多次登機這種無謂的勞動。
2.3 檢修技能培訓較難實現
風機檢修技能的學習是一個日積月累的過程,登機次數越多,所碰到的故障類型越多能力提升的越快,但由于機艙所處在高空,及其內部空間的限制,相關技能的集中培訓實現起來比較難,這使得檢修人員相關經驗的積累速度受到限制。
2.4 倒班方式不靈活
由于風電廠所處地區大多較為偏遠,往返至城市花費的時間較長,為了避免將無謂的時間消耗在路途中,多數風電廠檢修倒班方式為上21天休7天,或30天休10天等,而在每年夏季小風期時,風機故障率較低,多數人員處于閑置狀態。
基于風電廠檢修管理過程中出現的問題,結合現代化手段,提出一種風機檢修工作的集中化管理思路。
3 何為風機檢修集中管理
風機檢修遠程協助系統,是作者根據醫療界使用的遠程會診系統為設計思路,提出的一種風機故障的遠程會診系統,其基本原理與之相似,即在風機上與升壓站構建一個局域網絡,再將此網絡與外網相連接,利用經驗豐富的檢修專家通過網絡的音頻、視頻信號、機艙上工作人員的實際測量結果,對故障進行科學、高效的分析,并通過該系統對登機人員的檢修工作進行遠程協助輔導,使其能夠更快速準確的確定故障點,完成檢修。 還可以通過該系統與相關部件廠家建立遠程聯系,對大部件的異常運行情況進行判斷,避免了廠家往返風場的時間及費用,也同時確保故障能夠快速得出,盡早得到處理。
3.1 結合各項數據、作出合理安排
在集控中心或公司總部設置檢修管理部,將各風電廠檢修班組中技術能力強、經驗豐富的人員集中在一起,每日對風場的運行狀態信息,故障記錄,維護記錄進行分析,結合當日風速、天氣和人員配置等情況進行檢修工作安排,必須要時開啟遠程系統進行協助,實現對各個風場檢修工作的綜合管理。
3.2 從整體角度對各風場的檢修人員進行綜合調配
結合各風場的檢修任務情況、巡檢計劃、缺陷處理計劃,將一段時間內故障率低,檢修工作強度小的風場的檢修人員,短期內調配到其他風場,進行包括逐臺巡檢、缺陷處理等任務,這樣不僅能加快其任務進度,做到人盡其用,同時相關人員也是對另一種機型的熟悉過程。
3.3 對各種機型的優勢與缺點進行綜合研究
在實現集中化管理后,各個風場的生產數據、運行數據、檢修記錄等均被集中在檢修集中管理中心,技術人員經過對相關數據的分析,能夠實現系統配置的優化,如,通過對水冷型齒輪箱散熱系統的故障率情況、齒輪箱運行溫升曲線分析、散熱整體效果、維護量及維護費用、改造費用等數據的綜合分析,決定是否有必要把風冷型齒輪箱冷卻系統均改造為水冷型,使得機組的配置得到優化。
4 該系統啟用后的優勢
1、風機出現的普通常見故障自行進行處理,對于較難分析原因的故障、大部件出現異常異響、風機未報錯但某些部件運轉明顯異常等情況,通過遠程協助,由專業技術人員或相關廠家進行判斷,這樣既縮短了檢修消耗的時間,又避免了由于檢修人員誤判斷造成故障擴大、大部件受損等情況。
2、通過遠程協助系統,對檢修人員進行基本技能培訓,并在實踐與指導中逐漸積累經驗,專業人員通過遠程協助指導檢修,使其能夠跟隨其故障處理思路進行分析,有助于提高檢修人員的分析能力,并強化其動手能力。遠程指導過程中,可將典型故障相關的視頻、音頻資料留為備份,作為日后培訓學習的資料。
3、對于檢修相關的人才,工作地點移至城市中,能夠有效減少由于長期不能與親人在一起造成的檢修人才改行、跳槽等情況,避免了相關人才的流失,當相關人員技能均已成熟后,可將駐風場人員與城市內的管理人員進行定期互調,避免一些人人員長期駐外。
4、在質保期過后,對于業主選擇自行檢修的風場來說,減輕了技術能力方面的壓力,檢修人員只需具備基本的工作能力,必要時在風機廠家技術人員的遠程指導下就能完成檢修工作,并在日后逐漸的實踐中慢慢提高水平,公司避免了聘用廠家或第三方機構檢修造成不要費用與糾紛。
5、在實際檢修過程中,故障判斷過程所消耗的時間最長,而且有些故障點不好判斷的情況,檢修人員習慣采用備件置換的方式進行判斷,往往會走很多彎路,通過遠程協助系統,相關專家對故障情況進行分析,或通過經驗進行科學的判斷,提高檢修效率,縮短檢修耗時,最終提高風機的可利用率,避免了多次觸發同類故障的情況。
5 結論
合理、高效檢修方法對機組的健康運轉與發電效益起著至關重要的作用,通過風機檢修遠程協助系統的幫助,可以實現檢修的集中化管理,使檢修工作更高效,檢修技能培訓更方便、效率更高,節約風場運行成本,進而有效的提高發電量。合理高效的檢修方法對風電廠運維工作有著至關重要的意義。