提高风电场发电设备检修效率的方法与技巧

提高风电场发电设备检修效率的方法与技巧

陈大伟

三峡新能源共和发电有限公司   813000

摘要：风电场发电设备的检修效率直接影响着电力生产的稳定性和可持续性。文章通过对风电场发电设备检修效率影响因素进行分析，提出一系列提升效率的方法和技巧。

关键词：风电场；发电设备；检修效率；方法；技巧

引言：风电场发电设备检修工作，对保证设备平稳运行，延长设备使用寿命有着十分重要的作用。但因设备类型多，检修过程繁杂等原因，提高检修效率已成为一个急需解决的难题。文章将在对风电场发电设备检修效率影响因素进行分析的基础上，探究其具体的效率提升方法和技巧。

一、风电场发电设备检修效率影响因素分析

（一）设备结构特点分析

1、风力发电机组主要部件及工作原理

风力发电机组主要组成部分由风轮，轴承，发电机和变速箱组成，每一个组成部分都起到了关键作用。风轮是将风的能量转换为机械动力的部件，它承受风的冲击，并通过风轮的旋转将其传递到主轴上。主轴由轴承支撑使整个风力发电机组可以平稳地工作。发电机是机械能向电能转换的核心部分，其内部的线圈与磁场相互作用并输出电流。变速箱又起着调整风轮转速的作用，使得风力发电机能够在各种风速条件下有效地工作。从风力发电机组运行原理上讲，风是推动整个系统运行的力量之源。风通过风轮后，风轮在压力差的推动下发生转动，从而带动主轴旋转。主轴驱动发电机并由发电机工作发电。并且变速箱会根据各种风速变化来调整风轮转速使发电机以最佳速度运行以增加发电效率。

        2. 设备常见故障类型及原因

对风电场内的设备来说，常见故障类型有机械故障，电气故障以及控制系统故障等。首先，机械故障在风电场设备上比较普遍。此类故障通常来自设备因长期工作而造成的磨损与老化或外部环境因素造成的破坏。例如，风力发电机叶片断裂，轴承磨损，齿轮箱失效等均属机械故障范围。针对此类故障，其常见原因主要有设备设计不尽合理，制造工艺不当以及运行环境恶劣等。其次，电气故障也是风电场设备常见故障之一。电气故障可能因电缆接触不良，电路短路和绝缘老化造成。一旦出现此类故障，就会造成设备不能正常工作，极大地影响了风电场发电效率。所以，在检修期间电气系统检测与维修是非常重要的。最后，控制系统故障也是风电场设备存在的常见问题之一。控制系统失效可能来自控制软件程序错误，传感器失效，执行机构失效等诸多原因。此类故障常导致装置不能按预定操作程序进行正常运行，对发电效率造成了严重的影响。所以在检修时，控制系统的整体检测与调试是非常关键的。

（二）检修流程分析

风电场发电设备检修流程包括检修计划拟定，设备检查，问题诊断，维护修理，检修记录及效果评估[1]。制定检修计划非常关键。合理的检修计划应充分考虑到设备运行状态，检修周期和人力物力投入，以保证检修任务以最短的时间完成并缩短风电场停运时间。在设备检查环节中，要求专业技术人员要全面详细地检查设备，以保证问题能被及时地发现，以免因为遗漏而出现故障。在整个检修流程当中，问题诊断至关重要。对查出的问题需做出正确的诊断和分析，查明问题产生的根本原因，制订出相应的维护修理计划。在维护修理环节中，要求操作人员熟练运用各种维护修理技术来保证维修的质量与效率。另外，检修记录与效果评估亦是必不可少的一环。对检修过程中的关键信息及数据进行及时记录，有利于后续分析总结，促进检修效率的提高。同时通过效果评估可对检修工作实际效果进行评估，对以后检修工作起到参考作用。

（三）物资管理与备件支持

物资管理和备件支持对风电场发电设备检修效率起着关键作用。做好物资管理与备件支持工作，可以有效提升检修工作效率与质量，保障风电场设备平稳运行，实现高效能源生产的目标。首先，对物资管理来说，准确地制定物资需求计划，是确保检修工作得以顺利开展的基础。风电场发电设备检修过程中涉及众多零部件及工具，对这些材料的利用与储存进行合理的计划与管理显得尤为重要。通过构建一套完整的物资管理体系来达到及时购买，存储与分配物资的目的，能够有效降低由于缺货或者错货造成检修延误的情况，促进工作效率与工作质量的提高。其次，备件支持又是确保检修工作顺利实施的一个重要方面。风电场发电设备一般都是由若干个零件构成，当某一个零件损坏需进行更换后，能迅速得到合适的备件会大大提高检修效率。因此建立良好的备件供应链及库存管理机制以保证备件适时供应与更新对缩短设备停机时间，降低检修成本有着十分重要的意义。    

三、提高风电场发电设备检修效率的方法与技巧探讨

（一）数据驱动的检修策略

数据驱动检修策略就是通过对设备的运行数据进行采集，分析与利用来优化检修计划与工作流程，达到高效准确检修操作的目的[2]。首先，数据驱动检修策略，依靠先进监测技术与传感器设备对风电设备运行状态与性能表现进行实时监控。通过实时数据采集与分析，能够及时发现设备异常，进行故障预警并为检修提供准确依据。其次，数据驱动检修策略主张以数据为基础进行决策与优化。通过建立设备档案、历史数据记录等手段，综合评价、分析设备情况，制订合理检修计划及预防性维护方案。同时借助数据分析工具与算法实现检修工作智能调度与优化，以提高检修效率并缩短停机时间。此外，基于数据驱动的检修策略还强调不断改进与学习。通过检修数据连续监控与分析，总结经验与教训，找出症结所在，优化检修策略与过程，促进检修技术水平与管理效能的提高。

（二）无人机应用于检修

无人机作为一种高效且灵活的航空工具，在风电场维修工作中起到了不可或缺的作用。通过配备高清摄像头与传感器，无人机可实现风电设备全方位，高精度探测与巡视。不需要人为搭设脚手架或者登高操作，无人机能够方便地飞越设备表面并捕捉到细微故障与异常。同时无人机也能实现设备快速巡查与大范围覆盖，极大地缩短检修时间并提高工作效率。所以，无人机技术运用到风电场检修工作当中，在节省人力物力的同时，也促进了检修精度与安全性的提高。

（三）人员培训与管理

首先，人员培训对检修效率至关重要。员工可通过专业化培训课程熟悉风电场发电设备构造，工作原理及常见故障的处理。运用虚拟现实技术可为职工提供一个高度仿真的培训环境，使职工能在虚拟世界里模拟出各种真实状况，训练职工的实际操作技能及处理意外状况的技巧。这种互动式培训方式既能增强员工学习兴趣又能更好地保证员工安全。其次，人员管理中团队协作与信息共享是关键。搭建高效的信息共享平台，及时向各相关工作人员传递检修期间实时数据，存在问题及解决方案，以避免信息断层及重复劳动。同时通过建立清晰的工作流程及责任分工来保证每一位职工都能很好地完成检修期间的分内工作并提高工作效率。另外，定期进行绩效评估与反馈在管理中非常重要。通过定期评价职工业绩，发现问题，提出改进意见，调动员工持续提升自我、推动团队全面发展的积极性。

结束语：

风电场发电设备检修效率的提升是一项系统工程，需诸多因素共同考虑并做出努力。只有从数据驱动检修策略，人员培训以及技术更新等方面入手，才能够真正促进检修效率的提高，保障风电场可持续运行及发展。

参考文献:

[1]刘井峰.风力发电机组的检修策略研究[J].科技展望,2015,25(23):84.

[1]杨宾.浅谈风力发电机组的检修策略[J].电子制作,2013(16):264.