风电场可靠性管理规范

本标准规定了风电设备牢靠性的统计方法和评价指标。合用于我国境内的全部风力发电企业发电力量的牢靠性评价。风电设备牢靠性包括风机电组的牢靠性和风电场的牢靠性两部份。风机电组的牢靠性治理范围以风机电组出口主开关为界，包括风轮、传动变速系统、发机电系统、液压系统、偏航系统、掌握系统、通讯系统以及相应的关心系统。风电场的牢靠性治理范围包括风电场内的全部发电设备，除了风机电组外，还包括箱变、汇流路线、主变等，及其相应的附属、关心设备，公用系统和设施。本标准中所要求的各种根底数据报告，必需敬重科学、事实求是、严峻认真、全面而客观地反响风力发电设备的真实状况，做到准确、准时、完整。与本标准配套使用的“风电设备牢靠性治理信息系统”软件及相关代码，由中国电力企风机电组(以下简称机组)状态划分如下：在使用(ACT)——机组处于要进展统计评价的状态。在使用状态分为可用 (A)和不行用(U)。可用(A了多少出力。可用状态分为运行(S)和备用(R)。运行(S)——机组在电气上处于联接到电力系统的状态，或者虽未联接到电力系统但在风速条件满足时，可以自动联接到电力系统的状态。机组在运行状态时，可以是带出备用(R)——机组处于可用，但不在运行状态。备用可分为调度停运备用 (DR)和受累停运备用(PR)。调度停运备用(DR)——机组本身可用，但因电力系统需要，执行调度命令的停运状态。受累停运备用(PR)——机组本身可用，因机组以外缘由造成的机组被迫退出运行的状态。按引起受累停运的缘由，可分为场内缘由受累停运备用(PRI)和场外缘由受累停运备用(PRO)。PRI)——因机组以外的场内设备停运(如汇流路线、箱变、主场外缘由受累停运备用(PRO)——因场外缘由(如外部输电路线、电力系统故障等)造成机组被迫退出运行的状态。不行用(UPOUO)。并有既定期限的定期维护。非打算停运(UO)——机组不行用而又不是打算停运的状态。运行转为备用或者打算停运或者非打算停运:以发机电在电气上与电网断开时间为界。备用或者打算停运或者非打算停运转为运行：以机组投入正常运行状态时间为界。打算停运或者非打算停运转为备用：以报复役的时间为界。备用或者非打算停运转为打算停运：以主管电力企业批准的时间为界。备用转为非打算停运：以超过现场规程规定的启动时限或者预定的并网时间为界；打算停运转为非打算停运：在检修过程中发生影响运行的设备损坏时，以打算检修工期终止日期为界。设备状态的时间记录承受24小时制。00:00为一天开头,24:00为一天之末。设备状态变化的起止时间，以机组的计算机自动统计记录或者运行日志为准，运行日志记录要和计算机自动统计记录相全都。 5.2.3机组非打算停运转为打算停运只限于该机组接近原打算检修的时段。填报按下述规定：自停运至原打算检修开工前或者至调度批准转入计划检修前计作非打算停运；或者接近原打算检修时近并经申请征得上级生产技术部门允许和调度批准转为打算检修的时段，从原打算开工时起为打算停运。最大容量(GMC)——指一台机组在某一给定期间内，能够连续承载的最大容量。一般INC)，或者阅历证性试验并正式批准确认的容量。实际发电量(GAG)——指机组在给定期间内实际发出的电量。时间术语定义运行小时(SH)——机组处于运行状态的小时数。备用小时(RH)——机组处于备用状态的小时数。用公式可表示为：RH=DRH+PRH调度停运备用小时(DRH)——机组处于调度停运备用状态的小时数。6.3.3.2 受累停运备用小时(PRH)——机组处于受累停运备用状态的小时数。受累停运备2类：PRIH)——机组处于场内缘由受累停运备用状态的小时数。场外缘由受累停运备用小时数(PROH)——机组处于场外缘由受累停运备用状态的小时数。打算停运小时(POH非打算停运小时(UOH统计期间小时(PH)——机组处于在使用状态的日历小时数。可用小时(AHAH=SH＋RH不行用小时(UH)——机组处于不行用状态的小时数。不行用小时等于打算和非打算停运小时之和或者统计期间小时与可用小时之差。用公式表示为： UH=POH+UOH=PH-AHUY8760h，即对一台设备 UY=PH/8760 对多台设备 UY=∑PH/8760利用小时(UTH)——指机组实际发电量折合成额定容量的运行小时数。有些机组可能要走很远的路，需要登高作业，还要面对各种恶劣的天气，因此风电场的安全生产治理格外重要。要做好风电场安全生产治理工作，首先要落实安全责任制、安全检查评价和奖惩制度。要制度到位、责任到人，始终坚持“安全第一，预防为主”的方针不动摇，加强安全检查以及落实安全措施，制定应急预案，加强安全学习和培训以及预案演练，使安全隐患消退在萌芽中。由于近几年来风电行业进展格外迅猛，多数风机电组制造厂是参加的厂家，一些风电场也是彻底由的人员进展运行维护。与电力体制改革前有所不同，风电场运行维护的方式(质保期以及质保期以外)，除业主自主运行维护外，托付厂家和第三方运行维护方式渐渐增加,但无论那种方式，需要技术效劳方在运行维护方面具备专业的技术装备和技术团队以及丰富的阅历。设备责任到人治理体系建设。应定术改造。目前国内外有关标准机构如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，在风电场、风机电组运行维护方面公布了-设计、运行和维护要求(DINEN50308)，电力行业标准如风力发电场安全规程(DL796-2023)、风力发电场运行规程(DL/T666-1997)、电业安全工作规程(DL408—1991)(DL/T797-2023)等。 事故检修和状态检修。由于风电场分散的特点，风电设备检修的单一风电场运检合一模式逐步在转变。风电设备检修装备和技术方法也在不断技术进步。风电场运行检修内容(1)检修模式 a)集中检修b) 区域性检修 c)专业性检修(2)技术装备 a)检测仪器b)检修设备(3)方法a)专业检修队伍b) 自主运行检 c)厂家维护检修过去我国风电场维护检修主要是每年2次的定期维护，以及机组消灭故障时进展的修理。我们称之为“被动式检修”，缺点是当觉察故障时，部件已经损坏甚至已严峻损坏。由此将造成风电场严峻经济损失，特别随着机组容量增加，这种损失会越来越大。因此应提倡主动式维护检修，早期觉察事故隐患，依据部件运行的状态，合理安排设备检修时间，以减小故障引起的损失。应承受状态监控，进展风机电组运行状态趋势分析。在设备各关键部位安装传感器，同时数据传输，经计算分析，与设定值比对后打算是否报警或者停机。有关监控的参数如下：各关键部位温度变化功率(有功、无功)变化振动(RMS)变化偏航对风变化变桨角度润滑油品污染在线检测各种数据应实时记录并建立运行数据库，供今后数据分析。定期公布各机组状态、故障分析报告，供决策部门使用。风机电组往往消灭各种故障，如何准确准时推断故障缘由，是保证机组发电量的关键。风电机组各部件来自不同厂家，往往运行检修人员没有部件的具体资料，机组一旦消灭故障就会束手无策。除逐步提高现场人员技术水平和阅历外，以下系统有助于故障分析诊断。技术专家分析系统专项技术分析Call-Center远程在线技术支持体系现场人员也可以实行一些简洁方法推断故障：借助各种手段快速找到故障部位 如听、闻、看、摸等，仪器点检：温度、压力、状态等排解法、比对法分析故障风电设备故障类型机械类、电气类、通讯类、计算机 故障缘由分析 一旦找到故障点，就需要对故障缘由做出根本推断：对中消灭问题间隙过大缺少润滑密封破坏油脂失效冷却或者加热系统故障时常过功率雷电损坏故障性质：故障消灭可能是偶然的，不是批次性的，可能是这个部件加工、运输、安装、调试中质量问题，不是普遍问题；但有的故障是批次性的，应改进后整批更换。因此故障处理有些需厂家处理，有些风电场可以修复，有些需专业厂的专业人员解决。但无论如何风电场做好运行维护工作的目标是能够将绝大多数故障自行修复。因此建立备品备件库十分必要。备品备件：通过备件仓储和物流平台快速获得备件支持，准时更换，恢复运行。解决备件问题有以下几种方法：修理 配备修理设备、仪器，常用零件，图纸资料替代 国内部件厂家认证、质量保证、试验、检测物流 备件库团购、网络虚拟库、门对门效劳效劳和培训为避开大吊车巨额费用，应尽可能在机舱上修理，有可能的状况下，在现场修理。可以承受如下装备：机舱内修理吊车移动检修作业平台风机电组中叶片、齿轮箱、发机电等大部件损坏，停机影响时间长，经济损失大。这些损坏部件需要送到专业厂家修理，经过修理后，应进展出厂检测，回装时应进展调整和重试车。1)发机电故障发机电主要消灭的故障是短路、轴承损坏等。以下问题是导致发机电损坏的主要缘由：转子断条放电造成轴承外表微点蚀局部过热绝缘破坏。2)齿轮箱故障齿轮箱是风机电组中最常消灭故障的部件。主要故障有轴承损坏、齿面微点蚀、断齿等。损坏缘由除设计、制造质量缘由外，齿轮油失效、轮箱故障早期故障诊断：齿轮箱故障早期可能仅仅发生在齿轮或者轴承外表。外表材料的疲乏的变化，金属外表疲乏破坏：假设疲乏破坏已发生，多数状况下，由于外表材料的脱落，润滑油中就油状况下误以为不缺油。因此通过不断检查润滑油中金属微粒的变化，也可以有助于早期觉察齿轮箱损坏，这时风电场人员应尽快安排检修，尽可能在机舱内不拆卸齿轮箱的前提下，处理损伤外表或者更换已损坏的部件。齿轮箱漏油：齿轮箱漏油往往是风电场运行维护中令人头痛的事情。有可能齿轮箱漏油落到其他电气掌握元件内导致电气短路而引起停机。由于时常漏油，齿轮箱内假设油量削减会影响润滑效果，也会引起故障，因此需时常检查，必要时进展加油。数据库对于风电场运行检修治理格外重要。数据库包含机组运行数据库、检修数据库、设备参数数据库、电能统计数据库、备件数据库、工具材料数据库等。数据构成和采集存储风电场运行数据主要包括风资源、风机电组机械和电气参数、变电系统数据等组成。风机电组一般由实时(毫秒或者秒级)、平均值(2分钟或者10分钟)数据构成。为了避开存储空间过平均计算后的数据(预处理)，倒入数据库存储在当地存储器上。数据传送风机电组(群)多数承受串口通讯(RS485)、以太网方式进展数据传送。数据被传送到风场效劳器上，再将数据传输到集团效劳器上。SCADA 系统包括现场风机电组(群)(掌握)系统和数据统计、处理、报表、分析系统。SCADA系统的优劣对于提高风电场运行维护治理水平至关重要。SCADA系统不仅仅显示风电场中机组运行实时数据和统计数据以及掌握机组启停等操作，同时可以依据运行维护数据反映风电场治理水平、设备的状态以及设备可能存在的缺陷等问题。对于风电场来说，除风机电组运行监控外，应包括电气系统运行和掌握。变电系统中的运行掌握内容、风资源数据应和机组监控整合在一起，包括测风塔风资源数据、变电系统运行参数监视、SVC系统、变压器有载调压掌握、场内外电能系统计量等，以及关口表计量远方数据采集。数据报送体系风电场风机电组、变电系统的运行维护数据通过通讯系统实时上传到集团公司。数据后期分析上传的数据应形成各类报表，如日报、月报、年报、检修报表、电能及损耗报表、牢靠性报表等。为提高设备牢靠性和经济性，检验前期设计的正确性，运行数据的后期分析格外重要。通过数据比照分析，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、地形等影响。数据趋势分析通过运行数据分析，可以得到机组趋势分析，例如：关键部位温度变化趋势、振动参数变化趋势。可以通过专家分析，或者软件分析，确定设备是否需要检修。不同机组、不同位置机组功率曲线趋势分析，可以了解机组是否存在传感器故障、安装角不当、过功率掌握、偏航掌握策略问题等。电能损耗分析可以得到不同时期、不同风速下电厂损耗规律，指导节能降耗措施制定，提高风电场功率因数、降低无关损耗包括有关损耗，提高风电场经济效益。•其他治理手段MIS系统：MIS系统核心是承受基于Web的BS架构，是实现风电场办公、财务、备件、人事、安全监察、打算统计、生产技术、实时运行、设备维护检修、基建等信息化治理、供业主决策的现代化手段之一。GPS：通过卫星定位系统与Call-Center客户效劳中心系统，快速确定故障机组位置，指挥移动检修车辆赶赴现场抢修(险)，并连接GIS地理信息系统以及GPS安防系统，保证风电场安全稳定运行。针对目前风电场员工较多的状况，应加强员工的技术、安全、治理制度方面的培训。依据风对风电设备、电气设备的原理、构造、操作方面的学问进展培训，使员工在正式参与风电场工作之前就具备最根本的电业安全