风电运维管理模式的探讨与讨论

范多虎

（甘肃中电投新能源发电有限责任公司，甘肃 兰州 730050）

目前，国内已经建成了很多规模较大、技术比较先进的风电机组生产基地，并在一定程度上推动我国能源结构调整及节能减排工作的开展。然而风电作为一个特殊行业，其特殊性表现得尤为突出，伴随着近几年大量的风电场相继建成并投入使用，风电场在管理中带来的问题层出不穷，怎样有效地解决这些问题，以何种运维管理模式和措施来达到风电场安全生产和经济效益的最大化是各风电运营企业应该思考的问题。

1 风电场管理的现状

近年来，风电场建设速度越来越快，投产数量越来越多，但与风电场的建设速度相比，风电场运维管理经验比较匮乏，并且由于大部分风电场处于风电机组质保期内，对于风电场运行中、后期机组的维护管理提前投入重视程度不够，留下了许多安全方面的隐患，目前，虽然我国已经具备了大规模生产风电机组的能力，但由于其成本较高，风电运维安全风险大，所以需要从整机制造工艺到后期风电场运行维护等多个环节进行控制，另外，整机制造质量和风电场的运行维护是影响风电企业投资回报率的重要因素之一。

在当前风电场运维管理当中，一般根据实际情况采用“运检分离”的管理模式，而质保期内风电机组的维护保养工作都由制造厂负责，风电场员工主要负责设备运行管理以及对风机维护检修实施监督管理工作，而这就造成了运行以及检修工作责任不清或监督不到位等现象，因此如何加强风电场运行后期的维护管理工作，是当前各风力发电企业所面临的重要难题之一。

另外，随着新能源装机规模扩大，本地电力消纳不足以及电网结构原因送出能力不足，使得许多地区出现严重弃风弃光现象，这给我国可持续发展带来了重大隐患。但在“双碳”战略背景下，电网结构不断优化，新能源蓄力爆发，大有可为。

因此，在风电行业中存在着巨大的市场空间和竞争，同时，也促进了风电业务新模式的改革和创新。图1为山地风电机组运作图。

图1 山地风电机组运作图

2 风电场管理的模式

2.1 运维模式的种类

（1）运行自己管理，维护外委。这种模式具有运行和维护衔接不足，运行分析不到位，设备维护监督相对缺失，维修质量难以保证，单位千瓦维修费用高的特点。目前，我国的风电机组生产厂家很多，但是第三方外委维护企业对于风电机组的制造过程和原理不熟悉，员工素质参差不齐，人员相对不稳定，严重制约了风电场维护工作优质高效地开展。因此，要想做好维修工作，就必须有一个好的团队和一套完善的管理制度，对于风电机组而言，这一点尤其重要，只有这样才能保证机组正常运行，确保风电行业健康发展。

（2）运行和维护全部外委。运行与维护完全靠外委，特点是风力发电企业人员投入少，对于运行和维护具体工作掌握难度大，运行和维护单位沟通协调困难，委托运维费用高昂，运行或维护管理不到位造成设备故障的风险大。如果前期维护不到位，或者小缺陷及时不能发现，就会导致大部件损坏进行更换，比如更换1台4.0MW风机单只叶片价值约100万。因此，要想降低高昂的维修费用，就需要在合同签订前制定出全面的风电场委托运行、维护技术条款和考核依据，投入更多的人力进行监督，督促合同单位进行高质量的预防性维修，减少故障响应速度、提高维修工作效率，运行加强设备监视和运行分析也是关键。

（3）运行和维护全部自己管理。随着风机出质保日期的到来，风电运营企业开始储备人才进行自主运维的准备，首先是技术人才的培养，通过旁站监督到逐步参与到风机维护消缺工作当中，加上人员理论和实践技能培训的结合，以及适当的绩效鼓励，维检人员技能快速提升，逐步实现了风机的自主消缺维护，以及预防式计划检修。运行和维护全部自己管理，完整的制度体系支撑使运行和维检的配合存在的问题逐步解决，节省了高昂的委托运维费用，相关成本不断减少，设备故障率持续降低，人员技能不断提升。

2.2 运维一体化创新管理模式的劣势

目前，运维一体化的常用模式就是以班组作为单元，将风电场内的员工划分为运行班组与维检班组。其中，维检班组作为风电场最重要也是最基本的组成部分，其管理方式直接影响到整个风电场的安全稳定运行及经济效益，因此，如何对维检班组进行有效的管理成了一个关键问题。在风机质保期内，风机的维护保养工作主要是由风机制造厂负责，而风电场人员主要负责运行管理。因此，该管理模式对于新风电场质保期内对于风机维护的监督要求是必不可少的。然而，随着设备出保，这种经营方式的初期总体上表现为：

（1）风力发电企业缺少专业维护技术人员，员工的技能水平较弱，因此，风电机组的安全和经济运行将受到严重的影响。

（2）风电场备品备件储备经验不足，易损备件缺失，加上购买周期长导致风电机组故障不能及时消除，运行效率下降。

（3）由于质保期内风机厂家人员流动性大，更换频繁，没有自我档案，维护过程中存在的问题交接不彻底，出质保后发现问题无法及时找到根源，会产生小问题演变成大问题的风险。

2.3 运维一体化创新管理模式的优势

运维一体化创新管理模式可逐步解决风电机组在运行、维检等方面的差异。风电场的运行工作虽然主要针对电力设备的运行监视，但它对于人员技能的系统性要求很高，必须对风电、升压站的设备状态和原理要有全面的了解。而维修则要求有很高的专业知识，两者之间存在着一定的差异性和关联性。作为创新管理模式，可以把运行和维检有机地结合起来，认真界定各岗位职责，建立设备运行状况和设备维修保养档案，对风电场运行和维检人员进行专业化的培训，使其更好、更快地掌握相关的操作技术。此外，在传统的运维一体化管理模式中，加入了运营和安全管理的部分，以达到运营维修一体化的目的，提高了常规运维一个专业岗位之间的工作内容、方式方法的突出性和协调性。有助于提高风电企业整体管理水平，实现风电场可持续健康稳定的发展。

运行维护一体化管理理念的实施，使风电场从粗放式管理向精细化管理转变，提升了整个风电场的工作效率。此外，提出基于常规运维一体化创新管理方法，具有更加符合风电场现状的人员激励与竞争机制，它是一种使企业发展和个人发展协调一致的管理模式，并且还通过更加科学地注重可靠性来分配任务，这样就可以保证每一位员工的合理工作强度都处于一个合理的范围之内，这样还可以减小劳动强度加大所导致的安全隐患。

2.4 一体化解决措施

加大对风电运行、维修、管理的工作人员技术进行培训。首先要对设备进行选型，定期组织有关专家对企业的设备运行状况进行现场检查和分析，根据企业自身情况制定切实可行的人员培训计划和考核办法，使员工认识到只有通过不断地学习才能跟上时代发展的步伐。充分利用培训的时间，对生产、监督、安装、调试、运行、质量保证和维修等各方面进行全面的跟踪。使技术人员对设备的操作有一定的了解，在保养、检修等方面的理论和实际操作技能不断提升，利用已有通讯交流平台，建立风电运行、维修、检查技术人才交流平台（QQ、微信等），实现资源共享，相互沟通，共同促进，为解决疑难杂症人人可远程探讨一起分析，从而提升生产人员技巧。同时，也避免了被动检修与主动维护之间的矛盾，使设备处于良好的运行状态，为后期维修提供依据。

对于风力发电企业来说，采用一种新型的智能在线监控系统，实现区域化运维来实现设备的集中控制，集控中心通过对现场运行数据进行采集与处理，实现场站无人值守。同时，通过实时语音报警功能，及时准确地发现问题，提前采取措施，防止因人为失误造成的设备跳闸、故障等问题，保证设备的安全、稳定运行。此外，在风电场必须配齐一定数量的易损备件和维修工具，并依托备件区域联储，以提高风电场维检的工作效率，建立健全设备台账，技术档案和运行记录。在设备台账中详细记录故障统计和维护情况，如故障名称、发生时间、原因、处理情况、消耗备件等，这是采购易损件降低库存的基本依据，也是日后检修维护工作的基础。

3 风电机组的运行维护分析

3.1 风电机组的运行

（1）风力发电机在使用过程中发生的远程故障，主要依靠其远程复位和自动复位，其原因在于其内部设有多种故障保护装置，可在发生电压、电网频率异常时自动复位。因此，设计了一种基于物联网技术的风电机组状态检测系统，该系统利用无线传输模块将信号发送到云平台，然后由服务器对信息进行分析和判断，最后再通过报警单元发出报警信号，因此，才能确保风电机组的安全可靠运行。该系统还能对风力发电设备的自动复位和人工复位进行故障监控，对无法恢复的故障，由运行人员及时将缺陷推送给维检人员检查处理，减少设备的停运时间，提高设备的可利用率。

（2）对运行数据进行了统计和处理。利用系统的运行数据进行统计和分析，可以为风电场的设计、风资源评价、设备选择提供重要的技术基础，并且可以根据不同的季节和其他因素，得出不同的出力情况，进而能够利用这些规律制定出合理的维护计划，从而达到有效地节约风资源，提高机组可使用效率。

（3）对故障原因进行了剖析，通过剖析可缩短故障检修时间，降低发生概率，进而提高了设备完好率和可利用率。

3.2 风电机组的维护

风电机组检修，主要包括定期检修、日常检修以及排故性检修三种类型。其常规维护主要是对风力发电机组进行定期的维护和季节性的维护，而风电机组的定期维护是一种周期性的维护，其维护周期和项目内容都根据国家有关标准和设备制造商给出的规范制定执行。但风力发电机组容量和风电机组叶片长度的增大，风力发电机组会遇到一些新的难题，这不仅会影响风力发电机组的稳定运行，同时，还可能会给企业带来巨大的经济损失。

而风力发电机组不断完善的自动消防系统，振动检测系统、视频监控系统通过一些故障前期的诊断和预警，提前提醒运行人员采取相关措施后，由维检人员配合处理，进而解决此方面的问题。

4 结语

运维一体化创新管理模式，节省了高昂的委托运维费用，维检人员理论和实践相结合的培训方式提升了技能，高质量的预防式检修保证了设备的安全稳定运行，运行和维检在同样的制度体系支撑下职责明确，设备管理到位，常态化的运行和缺陷分析掌握了设备的运行状况，为技改和修理计划提供了依据。以及运营和安全管理方面的投入，提高了风电企业整体管理水平，实现风电场可持续健康稳定的发展。