李永超
风电场运行管理存在问题及对策研究
李永超
(中国大唐集团有限公司内蒙古分公司,内蒙古呼和浩特 010050)
风力发电已是中国社会经济发展中重要的清洁能源之一。风电机组单机容量已经发展到3 MW以上,保障其安全、稳定运行就显得尤为关键。分析了当前风电场运行管理中存在的问题,提出改进风电运行管理的建议及对策,为加强风电场生产管理提供参考。
风电场;核心技术;风机;核心技术
选址环节决定了风电场点多、面广、偏僻,地域跨度大。非量产老旧机组还占有较大存量市场比例,故障频发,备件严重短缺。风电项目分批次建设,风机类型众多,系统非常复杂,核心技术受制于制造厂家。风电机型快速更新迭代,技术多样,相关数据信息厂家互相封锁,无法开展数据共享和集中应用,制约风电场模式统一和创新管理。上述因素,决定了没有普遍、统一适用的风电场管理模式,包括在同一个公司内部,但风电场运检分离,无(少)人值班、少人值守,区域检修(维护)的模式是未来发展的一个确定方向。
风力发电与火电厂有较大不同,风电机组台数众多、分布范围广,巡视、维护、检修、大事故处置难度大,需要登高操作;风电设备、运行参数数据采集可靠性不高,失真、跳变、丢失常有发生,运行参数分析、劣化趋势判断难度加大,不能满足设备状态检修基础要求;风机大部件管理不到位,缺陷集中维修力度不足,特别是大批量运行时间长的非量产国产机组,设备质量问题突出。
受制于地理环境、人员素质、人才流失、重视程度等因素影响,风电场管理模式还处于逐步探索和完善阶段,管理体制、机制和制度建设相对滞后,制度体系、责任体系和管理标准尚不健全,落实不到位。很多风电场还主要是依靠风场场长利用经验、个人能力进行管理,市场竞争力不强,影响风电场可持续发展。
风电产业大规模高速度建设,在质保期内风电机组检修和维护由设备厂家承担,风电场运行人员主要负责运行和检修监督工作,检修维护人员主动介入、学习、担责意识不够,此时表面上运检分离、实则分工模糊的假象,导致风电场对机组运行、设备技术掌握不够,机械、控制、保护系统不熟悉,运行及设备管理经验欠缺,根本不具备独立的运维能力。一旦出了质保期,机组运行技术、设备管理严重断档滑坡,运行效率和设备可靠性大幅降低。
受到地理位置、自然条件、社会环境和就业观念因素影响,高素质的科班毕业生很少选择应聘风电场,并且在岗人员不稳定,人才流失率高;风电核心技术掌握在厂家手里,风场运行、检维人员没有掌握专业核心技术,没有技术拔尖人才,“缺根少魂”,不能独挡一面;风电场运维技术整体不足,内部培训、师徒传帮带不够,人才培养和培训机制还没有建立;一人多岗、身兼数职情况突出。
风电场实施区域(全域)集控运行,可以提高整体运维水平,优化人力资源、设备资源和重要备品备件资源的管理和调配。对于老旧机组不必强行接入集控中心,可以仍维持现有的“运维一体”模式。
新建风电场和具备条件的在运风电场应建立区域集控中心,实施“无(少)人值班、无(少)人值守”管理模式。区域集控中心全面接入风电机组数据信息,建立生产实时大数据分析平台、智能诊断系统,采用视频监控技术和图像自动识别技术,建立远程实时监控识别系统,辅助运行人员提高运行水平,提高精细化管理水平,推进生产运营管理向实用化、智能化、智慧化发展。
随着风电技术的发展,机组状态监测点不断增多,SCADA系统参数已经可以覆盖和反映机组实时运行状态,集中运行监控水平就显得尤为关键。提高运行监视水平和设备巡检质量,可以及时判断和预测风电机组某部件存在的异常问题及发展趋势,提前发现潜在隐患,通过采取运行调整、手动干预、预知性维护来延迟故障发生时间、防止异常事故发生,减少设备故障次数和减轻损坏程度。
要科学设定和优化画面监控流程、周期,明确总览画面、主监画面和重点监控参数,分级控制各种异常、故障预警信息,及时、全面进行分析和判断,提前采取有效措施,防范事故发生和故障扩大。通过对故障机组运行数据统计分析,可以找出频发故障的深层次原因,特别是有关同批次设备质量问题、设备选型问题,采取有效解决措施,降低设备故障发生率和缩短故障时间。
要提高设备现场巡检质量。巡检要严格执行规程规定,同时要综合掌握各类生产、运行和设备状态信息,有针对性地做好“五个重点”检查,即重点检查故障处理后(技术改造后)重新投运的机组,重点检查技术监督提出风险隐患的机组,重点检查参数偏离正常值的机组,重点检查带“病”运行的机组,重点检查启停频繁的机组。同时,加强特殊天气、地质灾害发生后对风机、箱变、集电线路等的专项巡视检查。
要像培养火电机组集控运行人员一样培养风电机组运行人员。结合风电场运行特征,以既懂运行、又懂检修,既懂系统、又懂设备的全能值班员为培训目标,强化运行人员技术培训。
2.3.1 要高度重视运行人员技术培训
夯实培训基础,按照风机类型形成整套技术培训资料;要坚持问题导向,查漏补缺、补足短板;既要抓好整体培训,更要抓好场长、班组长这个关键岗位培训;要配套建立内部培训、考试考核和人员选拔机制,建立人才成长和使用导向。
2.3.2 要抓好运行人员前期培训工作
运行人员要提前介入风电场建设,最晚也应在设备安装期间,安排运行人员、生产管理人员全程跟踪设备安装、运行调试工作,熟悉设备内部结构,了解基本原理、动作逻辑、保护实现形式,掌握系统连接方式,并形成技术学习记录。
2.3.3 要持续抓好班组技术培训
班组技术培训的完善主要分为以下5方面:①抓好运行监视培训。明确监盘主界面,优化数据监视层次和次序,及时发现异常运行数据并做出正确判断,实施异常报警分级管控,采取措施消除。②要抓好各种保护连锁知识培训。很多事故特别是大的事故发生都和失去保护、保护拒动或误动相关,必须认真抓好风机和变电站的各种连锁、保护构成、动作逻辑等知识的学习,这是最重要的技术培训内容。③要抓好事故案例学习培训。事故案例学习要对事故成因进行深入剖析,着重在技术层面分析清楚,结合实际工作查问题隐患,提出预防技术措施。④要抓好异常事故处置应急培训。既要重视风机飞车、着火、倒塔等重大事故,也要重视各大部件超温、振动、液位、叶片角度等参数变化,某种程度上讲,后者的培训更加重要,可以通过提前手动操作干预,避免可能的事故发生。⑤要采取多种培训形式,既要抓好师带徒手把手的传统培训,也要进行风电场仿真机培训,推广应用AR、VR进行培训,提高培训效果。
2.3.4 完善运行管理制度体系
按照分级管理、分级管控原则,根据风电场特点和管理模式,在借鉴火电企业已有的成功经验模式和管理制度基础上,建立、完善风电安全管理制度和运行管理制度、设备管理制度等。运行管理制度要着重划清集控中心与风电场的管理界面和责任界面,明确运行与检修的管理界面和责任界面,建立以集控中心值长或场长为总协调,统筹安排和协调风电机组发电、维护、定检等的生产指挥体系。
建立风电运行指标责任体系。建议由公司层面负责宏观管控,按不同风电场分别下达发电量、可利用率、安全等生产指标,并下发绩效分配权限,配套相应的奖惩制度,鼓励风电场合理、充分竞争。风电场根据生产指标制订工作计划和措施,逐项分解到班组长及各成员,同时制订科学、公认的绩效奖励制度,提高员工积极性。
2.3.5 合理应用新一代信息技术
要依据风电场实际情况,应用新一代信息技术,推进智慧风场建设。老旧机型风电场要坚持问题导向,着眼于解决制约安全稳定运行的突出问题,从问题和需求出发,实实在在地解决生产运行问题。
新风场建设要按照“集控运行、无人值班、少人值守、运维管一体化”生产管理模式,通过实施“互联网+”行动、信息化和工业化融合发展来积极推进智慧风场建设。智慧风场建设要突出数据驱动,加强数据开发利用,推动数据、技术、流程、组织四要素互动创新和持续优化;要坚持前瞻性和先进性,研究应用以“云大物移智链”为代表的信息新技术,建设大数据分析平台、智能诊断系统、智能视频监控及故障判断系统,高起点、高水平开展项目建设;要坚持以人为本,促进人的更好发展,尽可能实现无人化、少人化;要坚持价值创造,突出效益导向,注重投入产出比,坚决不搞花架子。
综上所述,要想提高风电场运行管理水平,需要从管理模式、制度体系、运行培训和应用新技术等方面综合入手。最为关键的是要采取适用的组织管理模式,要培养一批高素质的专业技术人才队伍,通过有效的激励机制,促使运行人员增强主观能动性,发挥生产总协调的核心作用,为实现风电场安全、稳定运行提供坚实基础。
[1]姚剑平.浅论风电场运行维护管理[C]//中国农业机械工业协会风能设备分会2010年度论文集(上).北京:中国农业机械工业协会风能设备分会,2010.
TM614
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2019.13.060
2095-6835(2019)13-0137-02
李永超,男 ,本科,学士学位,高级技师,主要从事电力生产运行、管理工作。
〔编辑:张思楠〕