风电场运行节能减排经典案例

　　近几 年 来 ，国内风力发电发展迅速，随着大型商业型的风力机组不断成熟，并网风电场建设有了长足的发展。浙江建设大型风电场虽然起步较晚，但在部、省各级领导的支持与关心下，近两年也有较大发展，至98年底已建成两个大型风电场，装机总容量达到2 .98万KW。其中临海括苍山风电场“双加，工程从丹麦Yicon公司引进33台600KW风力发电机组，装机容t为1.98万KW。苍南鹤顶山风电场二期工程从德国Vestas公司引进巧台60OKW风力发电机组，加上一期工程2台丹麦NORDTANK50OKW风力发电机组，总装机容量为1万KW.我们通过沿海高山风电场建设，积累了不少经验，但如何管理好已建成的风电场，仍需从实践中摸索运行维护管理经脸。

　　建设风电场的目的是要电量、要效益，从这个意义上讲，风电场的运行维护管理工作显得更加重要。一个刚投运不久的风电场，在运行维护中将会出现各种各样的问题，如运行维护管理不得力，将会导致风力机等设备的非计划停运次数、停运小时增加，风电场设备可利用率下降，风电场应有的发电效益也会受到影响。所以说，如何做好已建风电场的运行管理工作，是风电企业的中心工作。在整个电力行业的工作重点转移到“以效益为中心，的轨道上来的今天，向运行管理要效益就显得尤为重要。为此，我们本着相互交流、相互学习的精神，向各兄弟风电场介绍一下浙江风电场建设以来安全运行维护管理情况及存在问题，以便相互切磋，取长补短，共同提高风电场运行维护管理水平。

　　临海、苍南这两个风电场分别建在海拔1382米的括苍山上和990米的鹤顶山上。33台和17台风力机分别分布在1250-1350米和650-830米的各个山包、山脊上。这两个风电场建成后，在运行维护工作中得到省局、当地政府和电力部门的关心与帮助，这是风电场运行维护工作的有利条件。但由于场址地处高山，也暴尽出以下不利的客观条件。

　　1. 1风电场地处高山竣岭，地形复杂，风力机微观选址不能按理想的排列距离选点，只能根据地形条件分散布置。受局部地形影响，部分风力机的发电出力将受到不同程度的影响。同时，因风力机分散安装在地形复杂的山包、山脊上，增加了运行维护工作的难度。

　　1.2由于山高气温低，湿度大，所以冬季结冰和雾淞现象严重。如括苍山冬季最低气温为一16.8' C，年均相对湿度为83%(最高月份达90%)，年均云雾天286天，雨天198天，年均结冰日达91天(11月一次年3月)，这种特殊的气候条件对山上风电场设备正常运行有一定影响，故障处理的难度大大增加。

　　1. 3浙江沿海山区雷基严重，括苍山、鹤顶山又属重雷区，年均雷暴日多达51天(3月一10月)，这对风电场设备安全构成一定威胁。

　　1. 4 每年7一月为台风季节，当受台风边缘影响时，一般会给风电场带来发电效益，但当台风较正面袭击或经过风电场时，对风电场的正常运行也会带来严重影响。

上述这些不利的客观条件，对我们的运行维护工作提出更高的要求，促使我们有针对性的精心做好运行维护工作，力求提高设备可利用率，最大限度地减少发电损失。

　　由于括苍山、鹤顶山这两个风电场的特殊环境和运行条件，如何管理好这两个风电场，使风力机等设备安全、稳定的运行发电，发挥较好的经济效益，这是我公司全体职工的中心工作。为此，公司狠抓运行维护与安全管理，并从以下几方面努力提高风电场安全运行与维护水平。

　　2. 1加强运行维护培训。在风电场生产准备阶段，组织运行维护人员到国内已建风电场和当地供电局变电所实习培训，通过考试取证上岗，没有通过安全培训、技术培训或考试不合格者不准上岗;并先后选派7名运行人员出国培训。在设备安装调试阶段，全体运行人员跟班作业，熟悉风力机、变电设备性能及基本操作方法。风电场投运后，聘请运行操作经验丰富的老师傅、技术人员进行传帮带，使他们尽快进入岗位角色。在运行维护过程中，有针对性地安排专题讲座和培训，如风力机维护、继电保护、计算机操作应用等，并要求每个运行人员必须参加外方定期维护检修工作，不放过任何学习机会，鼓励他们勤学多问，并为他们创造学习条件和学习机会，1999年风电场职工人均参加培训104小时。通过这一系列措施，目前两个风电场16名运行人员已基本掌握风力机、变电设备性能、结构及其操作方法，能独立分析故障，排除故障，具备本岗位运行维护的专业知识和操作技能。

　　2. 2 加强规章制度建设。风电场虽然机组容量小，自动化程度高，但其运行管理方式仍应遵循电力行业有关规定，不能有半点疏忽大意。为确保风电场安全运行，在两个风电场正式投运前，针对风电场的具体情况，我公司参照变电所及风力机的运行要求，分别编制了《风电场运行管理制度》、《风电场变电运行规程》、《风电场风力机运行规程》等规章制度，要求全体运行人员严格遵照规程制度进行规范管理，规范操作。为加强风电场安全运行管理，公司又编制了《浙江风电场运行维护大纲》、《浙江风电场施工建设与运行管理安全规定》及《安全工作奖惩实施办法》等有关规定，明确风电场安全运行管理任务、目标、职责、要求、方法、措施及奖惩办法。力求做到凡事有章可循，凡事有据可查，凡事都有记录，凡事科学规范。

实践证明，通过这些规章制度的制定和严格执行，对风电场管理人员、运行人员起到约束、激励作用，促进运行维护管理规范化、科学化，使安全、稳发的运行效益有了基本保障。

　　2. 3 加强运行分析交流。为了不断提高运行维护水平，公司制订了《浙江风电场运行维护大纲》，要求各风电场每个月召开一次运行分析会，公司每季度组织两个风电场召开一次运行分析交流会，并要求每个风电场写出本季度的运行维护分析报告，每个运行维护人员根据现场运行情况、故障情况，写出故障分析处理专瓜报告，带到会议上进行交流讨论。季度运行分析交流会结束后.公司综合两个风电场的运行情况，写出全公司的运行分析报告，然后整理汇编成浙江风电场运行季报，再下发到各风电场供今后运行维护参考，至今己汇编了5次季报，共选刊论文4::篇。通过运行分析交流，任何一个风电场在运行中碰到的问题及处理这些问题所积累的经脸教训，成为两个风电场乃至全公司的共同经验和收获，对提高运行维护技能和运行管理水平起到较好的作用。目前两个风电场的运行维护人员己初步养成思考问肠、分析故降的习惯，运行维护技能与水平也有明显提高。

　　2. 4 开展风电场安全文明生产达标工作。为了不断提高设备运行维护水平和管理水平，不断提高风电效益，根据国电公司关于开展风电场安全、文明生产达标工作的指示和省电力公司创建国家一流省电力公司规划的要求，在风电场投产伊始，我公司就将双达标列为公司的工作目标，并计划在2000年使浙江风电场成为安全、文明双达标企业。围绕这一目标，公司在以下两个方面开展工作。

　　2. 4. 1 建章立制，组织保证。风力发电是新兴的能源产业，我们借鉴发供电企业有关制度结合风电场实际情况，在省电力公司有关部门的协助指导下，制订了《浙江风电场安全文明生产达标考核实施细则(试行)》，并下发到两个风电场，组织职工学习，提高大家对达标的认识。为了确保各风电场达标工作顺利开展，公司在今年一月成立达标领导小组及其办公室，制定详细的达标目标和实施计划，将考核指标分解成四大部分，并明确各项指标任务、主管领导、主管部门和执行部门。这样层层落实，责职明确，从组织和制度上保证达标工作有序进行。

　　2. 4. 2 加强设备管理。提高运行可靠性。双达标的根本目的是通过达标活动，提高设备完好率进而提高风电场效益。根据达标计划和各风电场具体情况.公司制定了风力机、升压站和线路等设备预试、维护检修计划及防雷接地定期复测计划。建立质A管理体系，坚持“应修必修，修必修好”。对于变电设备线路等外包检修项目和质保期内外方对风力机的维护实行全程跟踪监督、检查、验收，确保设备健康水平。此外还及时组织力量消除运行中发现的设各隐患，1999年共完成消缺23项，消缺率10096,通过消缺整改工作，提高了设备运行的可靠性。

　　“安全第一，预防为主，是电力企业生产和建设的基本方针。为提高风电场的安全生产水平，我公司不但认真贯彻执行电力部《安全生产工作规定》、《电业安全工作规程》和省局《电力安全生产奖惩规定实施细则》，还结合风电自身的特点和要求，制订《浙江风电场施工建设与运行管理安全规定(试行)》和《安全工作奖惩实施办法》等规定，组织全体职工认真学习，严格执行，实实在在的解决风电场运行维护中不安全的倾向与隐患.

　　3. 1 建立健全安全网络，落实安全生产责任制。为了从组织上保证安全管理目标，公司成立了以总经理为组长.公司各部门负责人参加的公司安全领导小组，设立公司安监员和风电场的安全员。公司还与风电场签订安全责任承包协议，风电场主任与运行班长、运行值班人员也签订了安全生产责任书，层层落实安全生产目标和保证措施，使各风电场安全生产工作始终处于良好有序状态。

　　3. 2 为了使风电安全考核逐步走上规范化的轨道，我公司结合风电场的运行实际，依据《电业生产事故调查规程》，会同省电力公司有关处室草拟了《浙江风电场事故调查规程(试行)》，并依此每月定期向省电力公司安监部报告上月各风电场的安全运行情况，把我公司的安全管理纳入省电力公司的安全考核范围。

　　3. 3 根据省电力公司和本公司的有关规定，我公司成立安全检查小组，每年组织两次安全大检查。通过风电场自查和检查小组复查对两个风电场的安全运行进行认真查看和评议，分析不安全的因素，对发现的缺陷组织力量及时进行整改，消除安全生产的隐患和死角。

　　3. 4 为常备不懈，提高职工的应急能力，各风电场制定并实施反事故技术措施计划和安全技术措施计划，定期组织运行维护人员进行反事故演习和消防演习，增强安全意识和处理事故的应变能力。在冰冻、台风和雷暴等特殊时期增加特巡，并成立相应的特巡抢修小分队和义务消防队。

　　3. 5 加强安全宣传教育、培训工作。经常开展班组安全知识竞赛，消防演习、反事故演习等活动，强化职工安全意识，不断提高整体素质和自我保护能力，夯实班组安全基础。

　　3. 6 对安全生产进行重奖重罚，加大考核力度。严格执行两票三制，开展反违章操作、反违章作业等“四反”活动，不论外方，中方人员，凡是违反安全规定的给予严肃处理，不符合安全要求的不允许进入现场工作。

　　3. 7 加强设备管理，确保设各运行安全。在设备管理工作中，除建立各类设备健康档案外，还着重对设备缺陷实行跟踪闭环管理，发现问题及时处理。同时做好设备缺陷记录，定期对易损零部件进行统计分析.提出防范措施，力求减少风力机停运时间。

　　4. 1 运行情况

浙江两个风电场自投运以来，设备运行情况良好，没有发生过一起安全事故和误操作事故，截止到2000年6月底，括苍山风电场己累计安全运行756天，鹤顶山风电场皿计安全运行585天。

　　由于 运 行 环境较差，在新设备投运初期，设备故障相对较多。据统计1999年，临海括苍山风电场因各种故障，风力机停运216小时/台;苍南鹤顶山风电场风力机停运167小时/台。停机故障主要有两方面的主要原因，一是由于各种原因造成的场内IOKV线路跳闸、电压波动等电网故障引起风力机停机。二是风力机的零部件如风力机的主控计算机、液压系统、传感器、接触器等故障引起风力机停机，这类故障只要有足够的备件库存，多数能得到及时处理。由于前两年两个风电场的风力机尚属外方质保，中方的操作权限不够，有些故障需要外方监理到现场处理，造成停机时间相对较。通过近两年的运行维护，对影响风力机正常运行的设备故障原因、类型、频繁程度已有基本了解，在今后的运行维护中可以更好的防范和处理.

　　4. 2影响运行的主要问题

　　4. 2.1 冰冻问题

　　受沿海暖湿气流和高海拔低气温的影响，括苍山上结冰严重，是影响风电场运行的一个主要原因。冰冻一般出现在每年1-3月份及12月份。严重时会造成IOKV线路断线、针式瓷瓶在重力负荷下弯曲、覆冰线路受大风吹刮发生相间短路等故障，今年一季度，括苍山风电场冰冻日达48天，IOKV线路多次发生瓷瓶压弯、导线脱落事件，六条IOKV线路累积跳闸竟高达61条次。由于此类故障常常发生在半夜，线路跳闸后无法及时查明故障原因恢复供电，对风力机的运行影响较大。同时，风力机自身也会因风速风向仪、风力机叶片结冰影响正常运行，通过为风速风向仪安装红外线加热装里虽可基本保证在冰冻期的正常运行，但凝聚在风力机叶片上的雾雨淞严重的改变了叶片的气动典形，大大降低的风力机的出力，有时甚至由于出力严重偏离了风力机的功率曲线而使风力机控制器误认为风速仪故障而停机。冰冻期往往风速较大，所以冰冻问题给该风电场的发电量带来一定损失，仅冰冻对风力机的影响，一年损失电量80-100万千瓦时。2000年4月我们对场内IOKV线路进行了部分整改，使用抗弯强度大的拄式瓷瓶更换了所有针式瓷瓶，在几处导线档距过大，易发生碰线的地方加杆减小档距。2000年8月公司还邀请当地供电局有关专家到现场踏勘并提出改造方案。计划对括苍山风电场的IOKV线路进行全面整改，以期彻底解决线路在大风和结冰期的相间短路问题。

　　4.2.2 雷击问题

　　在二、三季度，风电场雷击情况严重，场内IOKV线路瓷瓶、避雷器及风力机内的防雷保护装置经常被击坏，影响风力机正常运行。如临海括苍山风电场投运以来场内IOKV线路被雷击中37次，风力机受雷击影响141次。公司为此专题立项研究，会同省电力试验研究所对两个风电场的防雷进行调研，查找防雷保护的薄弱环节，提出山区风电场的防雷方案，以解决高山风电场防雷问题， 减少由此造成的损失。目前该项工作正在实侧数据，下半年将进行分析并提出方案。同时公司还对风力机内的防雷保护装t进行检侧，经与浦华大学有关专家研究，对国外防雷保护装置提出了改进意见，可以提高防雷保护效果。拟在外方保质期过后，用国产元件替代。

　　4.2.3 电网问题

　　电网电压不稳对风力机正常运行也有一定影响，苍南鹤顶山风电场地处苍南电网末端，由于线路输送能力低，小水电多，负荷变化大。丰水季节小水电满发，造成线路超载和高周波，而在枯水季节和用电高峰期又时常出现电网电压下降幅度超过10%,电压波动超过了风力机的运行要求，引起风力机紧急停机。而紧急停机后，需要运行人员到风力机塔内就地复位，影响风力机正常发电。此外紧急停机常常会造成机械刹车盘过热，需冷却后才能复位重新投入运行， 这个问题己与风力机厂家联系，计划安装机械刹车备用电源。电网改造也已列入明年的农网改造计划，在2001年底前可解决电网过弱的问题。

　　4. 2. 4 备品配件问题

在外方保质期内，备品的配置是按外方的建议购买的。当某些备品配件实际需求量超出合同中引进数量，就会由于增补、入关手续复杂，周期长而造成损坏元件无法及时更换，影响风力机的运行。如Vestas风力机的RCC、电磁阀、Micon风力机的WP3000、防雷保护装置等。对此我们十分重视各品配件管理工作，公司本部及风电场均指定专人负责，建立台帐，及时清点备件使用及库存情况。并根据将近两年的运行经验，提出补充计划。减少因缺少备件而损失的发电量。