12月21日-22日，由中國可再生能源學會風能專業委員會主辦的第二屆風電設備質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。
以下為發言內容：
孫廣超：尊敬的各位領導、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，主要負責技術支持和技術服務工作。非常感謝協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習的機會。面對復雜惡劣的環境，面對變幻莫測的風況，風電機組的可靠性是我們日益關注的重點，只有可靠的機組才能保證機組最大優化產出。可靠性存在于整個生命全部周期，設計、生產、安裝和施工，都有聯系，那么面對我們新能源公司眾多機型和眾多品牌，我們如何科學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電設備、可靠性評價規程和風力發電設備可靠性評價規程，建立了可靠性評價指標體系，包括以下指標。計劃停運系數，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。可用系數是可用時間與可用小時的比值，這是應用最常見的基于時間的可用率技術。運營小時，容量系數，實際發電量比上最大發電量，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用能量可利用系數。處理系數，非計劃停運率，非計劃停運發生率，暴露率，平均連續可用小時，平均故障運行小時，千瓦維護費用，這是經濟指標作為檢修質量和預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電量損失系數，我們新能源公司一直在積極探索和應用能量可利用率，這樣的話我們就做到比較科學，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、非計劃停運率，平均連續可用小時，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生率息息相關，以可用小時為出發點對可用系數，對四個指標進行重點評價，平均連續可用小時，平均無故障可用小時作為檢修團隊的響應速度，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，發現和總結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，設計施工調試運行過程中存在的設備缺陷，維護等級，維護周期，計劃制定不當的因素影響，備品備件的影響，設備老化趨勢的影響，最后一個是現場技術力量和技術水平的影響。
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的管理措施和技術手段，不斷的消除和減弱上述影響因素對設備可靠性的影響，我們設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，以主動維護為導向的預防性檢修模式，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，缺陷管理標準內容里面規定了缺陷的等級，缺陷的消除時間，典型故障處理手冊經過積累總結和提煉一套比較經典的處理故障思路，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，減少飛機停運的時間。風機停運規程在標準中，把風機檢修標準工作流程做了相關的闡述，在規程中規定的相應的工作標準，相應的工作計劃，對整個風機的可靠性維護有了有據可依。缺陷管理中定期進行設備可靠性分析，以2017年上半年為例，主要部件故障統計分析發電機非停運發生率最高，究其原因最主要影響某種機型的發電機轉子線圈設計缺陷導致運行過程中經常發生短路故障，聯合廠家制定相應的技改方案，在停運過程中，比如現在有一臺風機停運了，跟廠家協商一同發三臺到四臺，根據設備健康情況不同，優先對存在缺陷的機組及時根據更換，這樣整體提高發電機的可靠性。
一般系統統計分析中，電氣主要是電氣短路，電氣元件損壞，另一個是變槳系統，定期工作標準和日常巡檢過程中，增加了對變槳系統的檢查，增加了變槳電容的容量檢查，優化電池充電模式，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。非計劃停運的時長，我們在設備缺陷管理標準的基礎上，規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督執行，長停風機恢復中需要上報長停風機恢復報告，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的基礎措施。另一方面我們在月度可靠性報告中也要統計長停風機的數量、時長，出具設備可靠性評價報告。
另一方面長停風機停機次數和停機時長作為整個發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據的統計，新能源公司把數據作為一種資產，目前很多集中監控系統總部級、區域級和風電場級，這三種監控系統指標不標準，通訊不可靠，算法不統一，這個現象都存在，因為我們新能源公司有37種品牌，有70、80種機型，對整個統計存在一定的難度。從四個方面創建三級控制中心的監控系統，第一是屏蔽廠家破解廠家通訊協議，在主控系統的數據接到監控系統，第二統一運行狀態和故障編碼，實現差異化輸入，標準化輸出，另外建立區域總部兩級數據存儲方法，可以異地存儲，異地讀取。
我們在數據的精細化管理過程中，對數據的精細化指標進行標準化采集，另外我們在自主研發了運行數據分析軟件包括12種品牌，36種機型，每個月定期出具運行數據分析報告，在運行數據分析報告中有哪些異常情況，有哪些處理情況，有存在哪些預防措施都進行羅列。我們在運行數據管理過程中，數據分析、發現問題、研究解決、效果評價，這么一個閉環管理，通過運行數據分析這個閉環管理，我們深度挖掘數據價值，將機組的可靠性發布到最大功能。根據運行數據分析的結果，我們進行了超線分析，實時檢測風機的預警分析，采取相應的措施。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。關聯分析，調組機組的風速和發電量信息，進行對比。評判步驟分析，對排名靠前和短時間內多次發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，避免重復性故障發生。利用數據分析結果我們可以進行及時消除，將常態化開展的預防性維護編入定期維護標準，一些常態化的工作要有據可依，根據數據分析結果有針對性的開展技術改造。備品備件管理環節，我們建立了內部的共享平臺，實現備件的內部共享，另一方面和滑潤、明陽等廠家簽訂備品備件的協議。建立大部件調撥平臺，對發動機、齒輪箱等主要部件進行統一采購，聯儲聯修這樣的管理模式，由基層單位確認，向新能源公司做大部件申請調撥，新能源公司作為審核單位，監管單位，審核以后下發到物流中心，下發調撥通知到物流中心，物流中心在框架協議內進行統一調撥，基層單位在現場組織驗收，備機修理，更換損害的配機又運輸車輛返回到廠家處理，作為下次調撥使用。
計劃停運管理，根據現行的相關標準，制定了適合風場實際運行環境的風機定期工作標準，規范了風機定期維護工作的管理流程，另一方面根據運行結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，這樣將工作常態化開展。另一方面科學的制定維護計劃，調整維護周期，減少大風季節的計劃停運時間。另一方面在小風天氣集中開展定期維護以后，為大風季節的連續運行提供了保障。我們根據一些分析結果和典型故障分析的結果，有針對性的開展技改措施，受設計缺陷影響，一些變流器IGBT容量小，損害頻繁，控制板承受靜電能力弱，我們對相應的變電系統開展技術改造，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%，極大的提升了設備的可靠性。對第一代變槳系統，優化控制模塊，改造變槳驅動器，驅動器改造以后，反映迅速。另一方面優化充電模式，對變槳電池壽命提高有一定的影響。通訊中斷時有發生，進行屏蔽層的家裝，優化信號。還有對電源的可靠性有極大的提升，變槳系統的改造，改造后故障率降低82%左右，利用變槳軸承螺栓在線檢測，隨時發出預警信息，在變槳螺栓附近加傳感器，及時發出預警信息，及時采取措施，已經避免了兩次凋落的事故。還有軸系在線振動檢測應用，應用了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控信息，一方面發出預警信息，一方面定期發布檢測報告，綜合大部件下降率統計中，應用軸系在線振動檢測故障率下降35.6%。
提高技術能力方面，新能源公司有自己的風電培訓基地，有試訓教室，有企業技術能手，現場專業技術服務工程師和行業的專家，這樣的話組成了一個專業性的師資隊伍，大概200人左右。有覆蓋風電全產業鏈的課程體系，包括亞太唯一一臺仿真試訓等國內外先進設備21套，這樣的話我們可以定制化的開展技術培訓，對于現場的人員的技術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平臺，第一是組織專家技術培訓，第二是舉辦多次知識技能競賽，開展崗位資格認定，在搭建人才技術平臺中，我們讓現場的人員迅速的提高理論水平和現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能力。另一個積極推進質保期自主維護，在質保期的風場，有針對性的主動在廠家維護中接過運維權，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咨詢平臺，新能源試驗研究院作為新能源技術支持和技術服務單位，為新能源整個單位提供了咨詢平臺，實現了新能源公司在遠程指導和現場指導，另一方面我們聯合一些投產時間比較晚，人員技術力量比較薄弱的現場，有針對性的開展可靠性治理工作室，技術工程師融入到現場的日常工作中，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監控管理體系，根據現行標準和規范，我們編制了新能源公司內部的技術監控管理叢書，在行業內率先開展基礎檢測、潤滑脂、性能分析。定期根據技術監控動態影響，研制和印發了年度風電設備可靠性分析報告，對可靠性比較差的風場給予指導性的技術措施。
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，優化評價方法，制定科學有效的技術措施，我的發言到此結束，如有不妥之處請各位專家和領導批評指正，謝謝大家。
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