风电生产运营管理

风电生产运营管理

1、生产系统及生产机构的设置

生产指挥系统是风电场运行管理的重要环节，它的正常运转能有力地保证指挥有序，有章可循，层层负责，人尽其职，也是实现风电场安全生产，提高设备可利用率增加发电量的重要手段；更是严格贯彻落实各项规章制度的有力保证。风力发电作为一种新兴的发电企业形式，因其自身发展和生产性质的特点，还未形成一种象火电一样的较为统一和固定的组织机构形式，因此风电场的生产管理在机构设置上必须充分适应风力发电的行业特点，特别是大型风电场，必须要做到机构精干、指挥有力、工作高效。风电公司必须明确一名有业务能力的领导分管安全生产运营工作，主抓风机运行、设备维护、生产技术、计划、经济指标及科技方面的工作。在机构设置上可以成立一个大生产单位如运行部，负责风场的生产运行、消缺维护、安健环和各项技术及经济工作，配备部门经理、副经理(或经理助理)、专工、值长、运行维护员等管理和生产岗位。如果分细一点，可以成立安全生产技术部和风电场两个部门，配备部门经理、风场场长、专工、值长、运行维护员等管理和生产岗位。

2、风电场运行的主要方式及风电场运行管理

风电场运行管理工作的主要任务就是提高设备可利用率和供电可靠性，保证风电场的安全经济运行和工作人员的人身安全，保证所发电能符合电网质量标准，降低各种损耗，力争多发电量，提高经济效益。生产管理工作中必须以安全生产为基础，以经济效益为中心，全面扎实地做好各项工作。

随着中国风电突飞猛进的发展，目前国内几大集团的风电场运行方式也不尽相同，各家也都在探索更好的风电生产管理模式。实际工作中采用的主要形式有；风电场业主自行运行维护和委托专业运行公司承包运行维护。对于大多数风电公司来说，从企业长远发展考虑，由各风电公司自行负责运行维护符合长远利益。

风电场运行工作的主要内容包括两个部分，分别是风力发电机组的运行维护和场区升压变电站及相关输变电设施的运行及维护。风力发电机组的正常运行工作主要包括：监视风力发电机组的各项参数变化及运行状态，对发现异常变化的风机采取相应的处理措施，对风电场设备进行定期巡视。

3、风电场安全管理

安全管理是企业生产管理的重要组成部分，是一门综合性的系统科学。风电场因其所处行业的特点，安全管理涉及生产的全过程。必须坚持“安全生产。预防为主、综合治理”的方针，这是电力生产性质决定的。因为没有安全就失去了生产的基础，就没有经济效益。安全工作要实现全员、全过程、全方位的管理和监督，要积极开展各项预防性的工作，防止安全事故发生。工作中应严格按照电力行业标准执行。

风电场的安全管理工作的主要内容有：根据现场实际，建立健全安全监察机构和安全网：提高各级人员的安全意识；建立健全安全管理制度及预案，制定安全目标，落实安全生产责任制和行使安全监察职能。在机构设置上，通常讲生产单位应当设置专门的安全监察机构配备专门的安全管理人员，负责各项安全工作的实旌。同时安全生产需要全体员工共同参与，形成一个覆盖各生产岗位的安全网络组织，这是安全工作的组织保证。对风电公司来讲，因人员少，机构精减，不一定要设立专门的安全监察部门。但专职的安全管理人员必须配备，可配备一名懂生产的专职安全工程师，岗位安排在安全生产技术部或运行部，负责全公司的安健环工作。

风电场运行与其它发电厂运行有一定的区别，机组台数多而分散，有些机组可能要走很远的路，且需要登高作业，还要面对各种恶劣的天气，因此，风电场的安全管理十分重要。

1）安全登塔和逃生培训

（1）安全防坠装置：风电机组塔内梯子应有安全缆索或安全轨道，安全缆索或安全轨道应与人员防坠落装置相匹配。运行人员登塔必须使用安全带、戴安全帽、穿安全鞋、戴防滑手套。

（2）逃生装置：风电机组机舱内应配备逃生装置，并经常进行演练，确保在火灾及紧急情况下，人员能迅速逃离现场。

（3）风轮锁：为保证维修人员进行轮毂的维修安全，机组应配备机械锁定风轮装置以及偏航机构锁定措施和安全释放装置，任何运行及维护人员在进入轮毂之前都必须确保机械锁锁定风轮，以避免风轮转动所造成的人员和设备事故发生。

2）急救方法掌握和演练

塔内人员急救：一旦人员出现疾病发作，应按照急救须知要求，迅速采取急救措施，并迅速及时按照预先设定的人员救助方案，将人员输送到塔外，并送往医院进行救治。为做好人员急救工作，所有风电场人员应学习和掌握急救方法，经常开展模拟演练，确保在紧急情况下人员的急救能顺利进行，以最大限度抢救员工生命。

4、生产管理

1）风电场技术管理工作内容

风电场应注重生产技术管理工作。通常开展的技术管理工作有：

（1）做好各类技术方案、技术措施，这是保证风电场安全运行的基础。风电场各项生产活动的开展必须在技术上是可行的，然后才能进行实施；

（2）做好运行分析工作。风电场应根据场内风机及输变电设施的实际运行状况以及生产任务完成情况，按规定时间进行月度、季度、年度风电场运行分析报告。报告中应结合历年的报告及数据对设备的运行状况、电网状况、风资源变化情况以及生产任务完成情况进行分析对比，找出变化规律及原因，及时发现生产过程存在的问题，提出行之有效的解决方案，促进运行管理水平的提高；

（3）开展各项技术监督工作。风电场应开展绝缘、继保、电能质量、计量、金属等技术监督工作，以保证设备的正常运行，风电场还应加强生产计划管理，根据风资源和设备状况合理编制发电计划，安排设备的检修计划和材料费用计划。安全技术部或运行部门是公司发电计划主管部门，在规定的时间内，根据风电机组装机规模负责年度发电量计划的测算、编报工作。对发电量完成情况进行分析并对月度运行情况进行统计、分析和考核。检修计划管理部门负责编制公司生产设备的滚动检修计划及设备年度周期检修计划、技术改造或维护计划，并上报总公司和调度部门。做好各项计划管理工作对规范管理、降低成本和提高公司经济效益具有重要作用。

2）风电场的目标和计划管理

风电场生产中需要建立健全各项生产制度、生产目标管理、计划管理等，这里重点论述目标和计划管理。

（1）目标管理：通过风电场员工每日的运行和检修工作，确保风电机组和变电设备的安全运行，其目的是最大限度地发掘设备潜力，并在保证设备安全运行的前提下，尽可能使发电量达到最大化。因此，需要制定切实可行的风电场生产管理目标。

生产管理目标的建立需要采取科学的方法，通常采取的方法有比对法、可研数据、平均法等。年度生产目标包括发电量、上网电量、综合场用电率、机组和变电设备可用率、非计划停机时间和平均故障时间，以及发电数据与气象、环境、机组状态、人员技术管理、备件供应、限电等多方面因素有关，而人员技术管理水平主要取决于设备可利用率、非计划停运时间等指标。发电量指标的确定应在可靠性管理水平后，根据气候趋势和环境情况综合进行科学预测，其它指标可在行业间制定对标标准，从而确定本风电场的指标水平。

（2）其它计划：风电场还应制定其它计划，如大修计划、计划检修、停机计划、技改计划等，这些计划应严格按照行业标准、厂家操作手册要求等进行编制。因此，必须结合实际运行检修需要进行编制，并在实际执行中严格控制。

5、风电场技术管理

1）技术标准、档案和数据管理

在风电场运行过程中，应做好设备档案管理、设备评级、设备责任到人管理体系建设，应定期进行运营分析、运行报表和技术经济分析，找出运行维护中设备存在隐患，进行消除和技术改造，并做好国家、行业生产运行中有关标准的贯彻执行工作，使风电场运行工作标准化制度化。

（1）技术标准管理

目前国内外制定了许多有关风机方面的标准，如iso、iec以及欧洲标准化机构、国内标准化机构，包括gb国家标准、dl电力行业标准以及机械行业标准等，以及在风电场、风电机组运行维护方面已发布的很多标准，如风力发电机组保护性措施-设计、运行和维护要求，电力行业标准如风力发电场安全规程、风力发电场运行规程、电业安全作业规程、风电场事故调查规程和风力发电场检修规程等，都应认真学习和执行这些标准，并在实际过程中严格实施。

（2）数据采集和报送管理

数据构成和采集存储：风电场运行数据主要是由风力资源、风电机组机械和电气参数、变电系统数据等组成。风电机组一般由实时（毫秒或秒级）、平均值（2分钟或10分钟）数据构成，为避免存储空间过大，多数厂商采取将实时高速采集的数据只显示不存储的策略，并经过对实时高速采集的数据，进行平均计算或预处理，然后再传入数据库存储在当地存储器上。

数据传送：风电机组多用串口通讯，以以太网方式进行数据传送，数据被传送到风电场的服务器上，然后再将数据传送到集团的服务器上进行统一管理。

中央控制系统：中央控制系统包括现场风电机组集中监视和控制系统，以及远方风电场数据监控（控制）系统和数据统计、处理、报表和分析系统。中央控制系统的优劣对于提高风电场运行维护管理水平至关重要，系统不仅显示风电场中机组运行实时数据和统计数据，以及控制机组启停等操作信号，同时可根据运行维护数据反映风电场管理水平、设备状态以及设备可能存在的缺陷等问题。

2）风电场数据管理

对于风电场来说，除风电机组运行监控外，还应包括电气系统运行和维护工作。变电系统中的运行控制内容、风资源数据应与机组监控内容整合在一起，包括测风塔风资源数据、变电系统运行参数监控、svc系统、变压器有载调压控制、场内外电能系统计量等，此外还包括关口表计量和远方数据采集等工作。

（1）数据报送体系：风电场风电机组、变电系统的运行维护数据应通过通讯系统实时上传到集团公司的网络系统中来，进行统一和显示和数据分析处理。

（2）数据后期分析：上传的数据应形成各种报表，如日报、月报、年报、检修报表、电能及损耗报表、可靠性报表等，为提高设备可靠性和经济性，检验前期设计的正确性，运行数据的后期分析十分重要。通过对后期数据的对比，可以分析设备选型是否正确，如风轮直径、塔架高度、机组性能以及风场微观选址的正确性，如尾流、地形等对风力发电的影响。

（3）数据趋势分析：通过对风电机组运行数据的分析，可以得到机组性能的变化趋势，根据变化趋势可以对风机的工作情况进行系统分析，例如根据关键部位的温度变化趋势和振动参数的变化趋势，通过专家分析或运行软件计算，可以确定设备是否需要进行检修。

通过对不同型号机组和不同位置机组的功率趋势曲线分析，可以了解机组是否存在传感器故障、安装角不当、过功率控制、偏航控制策略等问题。

6、设备检修和维护管理

1）设备检修管理

风电场设备的管理是指对风机和配电装置从安装、运行、管理等各个环节，全面管理且保证设备正常运行的一种科学方法。对设备的管理一是要以设备可靠性管理为重点，减少设备停运时间，提高可利用率。二是要开展设备安全管理评价，进一步分析预测机组可能发生的事故及其概率的高低，并对潜在危险因素的受控程度进行评价，提高反事故工作的预见性，达到超前控制、减少或消灭设备发生事故的可能，把预防为主的工作落实到实处。

提高检修质量，加大技术改造力度，也是提高设备可靠性的一个重要内容。设备检修工作主要内容由变电站相关输变(下)电设备的预防性试验和设备检修等组成；变电站相关输变电设备半年期和一年期设备维护工作的预防性试验和检修专业性较强，需要的试验仪器和设备较多，可以委托附近有资质的电力单位进行，但风机的日常巡查和缺陷处理可由风电公司的生产或点检人员自行解决。

在开展各类设备检修工作的同时，可以探索设备状态检修工作。设备状态检修即运用综合性的技术手段，准确掌握设备运行状态，预测设备故障发生和发展情况，并借助技术经济的分析，综合进行设备检修决策和设备管理的一种先进检修模式。设备状态检修通过对设备的结构特点、运行情况、试验结果等方面综合分析，以确定设备是否需要进行检修，以及在检修中需要进行哪些项目。对于运行状态良好的设备，可以延长设备检修周期，从而节省大量的人力、物力和财力。

2）设备维护管理

（1）设备维护的分类

风电场中风电设备维护可以分为日常维护、定期维护、事故检修和状态检修等。由于风电场设备分散的特点，风电设备检修单一风电场的运检合一模式逐步在改变，风电设备检修装备和技术方法也在不断进步。其中，检修模式包括集中检修、区域检修和专业性检修；技术装备包括检测仪器和检修设备；检修方法包括专业检修队伍、自主运行检修和厂商维护检修。

（2）风电设备维护管理方法

·主动型预防维护：过去我国风电场维护检修主要是每年2次的定期维护，以及机组出现故障时进行的修理，我们称之为“被动式检修”，缺点是当发现故障时，设备部件已经损坏甚至已严重损坏，由此将造成风电场严重的经济损失，特别是随着机组容量的增加，这种损失会越来越大。因此，我们应提倡主动式维护检修，以便早期发现设备事故隐患，并根据部件运行状态，合理安排设备检修时间，以减小故障引起的损失。

采用状态监控进行风电机组运行状态趋势分析，需在设备关键部位安装电气传感器，同时进行测量数据传输，数据经分析计算，并与设定值比对后决定是否报警或停机。有关数据的监控应包括：各关键部位的温度变化、功率变化、振动变化，偏航对风变化、变桨角度、润滑油品污染情况等在线检测。

对于检测的各种数据应实时进行记录，并建立运行数据库，以便供今后的数据分析，同时可定期发布各机组状态和故障分析报告，供决策部门进行使用。