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大唐新能源试验研究所工程师孙广超出席会议并发表了题“风电机组运行可靠性指标体系与管理措施”的主旨演讲。
以下为发言内容：
孙广超：尊敬的各位领导、风电界的各位同仁，大家下午好，我叫孙广超，来自大唐新能源试验研究院，主要负责技术支持和技术服务工作。非常感谢协会为我们搭建的交流平台，我也非常荣幸大家能给我这次交流学习的机会。面对复杂恶劣的环境，面对变幻莫测的风况，风电机组的可靠性是我们日益关注的重点，只有可靠的机组才能保证机组最大优化产出。可靠性存在于整个生命全部周期，设计、生产、安装和施工，都有联系，那么面对我们新能源公司众多机型和众多品牌，我们如何科学和全面的评价机组的可靠性。
我主要从四个方面说起，可靠性指标体系、评价方法、影响因素和管理措施，我们新能源公司是以发电设备、可靠性评价规程和风力发电设备可靠性评价规程，建立了可靠性评价指标体系，包括以下指标。计划停运系数，计划停运小时与停运时间的比值，表征机组可运行情况，非计划停运系数是非停运小时与停运时间的比值，一定程度上表示了机组故障的频率和时间，对非计划停运有长停风机的概念。可用系数是可用时间与可用小时的比值，这是应用最常见的基于时间的可用率技术。运营小时，容量系数，实际发电量比上最大发电量，我们这个指标作为参考的管理，这是一个基于能量利用率指标，我们也在积极探索和应用能量可利用系数。处理系数，非计划停运率，非计划停运发生率，暴露率，平均连续可用小时，平均故障运行小时，千瓦维护费用，这是经济指标作为检修质量和预防性维护的综合指标考量，电量损失包括计划停运和被用停运的电量损失，这个损失参考的是每个风场选取标杆机组，停运期间根据停运时间乘以标杆机组的平均功率来计算的。
欧洲对风电机组可靠性评价中有一个长期的发电量损失系数，我们新能源公司一直在积极探索和应用能量可利用率，这样的话我们就做到比较科学，比较全面的对机组可靠性的评价。大家可以看到在可靠性指标体系里面，用可用小时可以计算的有四个指标，可用系数、非计划停运率，平均连续可用小时，平均无故障可用小时，这四个指标用于非计划停运小时和非计划停运发生率息息相关，以可用小时为出发点对可用系数，对四个指标进行重点评价，平均连续可用小时，平均无故障可用小时作为检修团队的响应速度，管理水平和技能水平的综合考量指标。鉴于上述可靠性指标体系我们在评价分析的过程中，发现和总结一些影响可靠性指标的主要因素，一是正常运行，社会正常运行引起的故障停机，设计施工调试运行过程中存在的设备缺陷，维护等级，维护周期，计划制定不当的因素影响，备品备件的影响，设备老化趋势的影响，最后一个是现场技术力量和技术水平的影响。
那么对于上述六个影响因素，我们在管理的过程中制定相应的管理措施和技术手段，不断的消除和减弱上述影响因素对设备可靠性的影响，我们设备整体的可靠性将得到很大的提升，这在可靠性管理上将有比较重要的作用。新能源公司始终以可靠性为中心，以主动维护为导向的预防性检修模式，制定了以下标准，一个是缺陷管理标准，长停风机管理标准，典型故障处理手册，缺陷管理标准内容里面规定了缺陷的等级，缺陷的消除时间，典型故障处理手册经过积累总结和提炼一套比较经典的处理故障思路，里面详细记录了处理思路，故障信息，还有用的工具工料等相关记录，检修人员只需按照典型故障处理手册中表示的流程，就可以对机组故障快速处理，尽快恢复，减少飞机停运的时间。风机停运规程在标准中，把风机检修标准工作流程做了相关的阐述，在规程中规定的相应的工作标准，相应的工作计划，对整个风机的可靠性维护有了有据可依。缺陷管理中定期进行设备可靠性分析，以2017年上半年为例，主要部件故障统计分析发电机非停运发生率最高，究其原因最主要影响某种机型的发电机转子线圈设计缺陷导致运行过程中经常发生短路故障，联合厂家制定相应的技改方案，在停运过程中，比如现在有一台风机停运了，跟厂家协商一同发三台到四台，根据设备健康情况不同，优先对存在缺陷的机组及时根据更换，这样整体提高发电机的可靠性。
一般系统统计分析中，电气主要是电气短路，电气元件损坏，另一个是变桨系统，定期工作标准和日常巡检过程中，增加了对变桨系统的检查，增加了变桨电容的容量检查，优化电池充电模式，保证了变桨后备电源的可靠性和安全性，减少机组停运的次数。非计划停运的时长，我们在设备缺陷管理标准的基础上，规定了长停风级管理标准，超过48小时的风机定义为长停风机，要上升一个管理角度。我们制定了相应的长停风机管理流程，报告分子公司，制定计划，分子公司和上级单位监督执行，长停风机恢复中需要上报长停风机恢复报告，分子公司和上级公司审核分析报告，分析报告如果共性原因和治理措施，并且治理效果如果达不到要求，会反馈到风电场，重新做原因的分析和重新制定科学的基础措施。另一方面我们在月度可靠性报告中也要统计长停风机的数量、时长，出具设备可靠性评价报告。
另一方面长停风机停机次数和停机时长作为整个发电公司的年度考核指标，通过通过几年长停风机的管理，我们得到了显著的控制，这是对新能源公司整体的长停风机的管控呈逐年下降的趋势。前面几位老师都说了对数据的统计，新能源公司把数据作为一种资产，目前很多集中监控系统总部级、区域级和风电场级，这三种监控系统指标不标准，通讯不可靠，算法不统一，这个现象都存在，因为我们新能源公司有37种品牌，有70、80种机型，对整个统计存在一定的难度。从四个方面创建三级控制中心的监控系统，第一是屏蔽厂家破解厂家通讯协议，在主控系统的数据接到监控系统，第二统一运行状态和故障编码，实现差异化输入，标准化输出，另外建立区域总部两级数据存储方法，可以异地存储，异地读取。
我们在数据的精细化管理过程中，对数据的精细化指标进行标准化采集，另外我们在自主研发了运行数据分析软件包括12种品牌，36种机型，每个月定期出具运行数据分析报告，在运行数据分析报告中有哪些异常情况，有哪些处理情况，有存在哪些预防措施都进行罗列。我们在运行数据管理过程中，数据分析、发现问题、研究解决、效果评价，这么一个闭环管理，通过运行数据分析这个闭环管理，我们深度挖掘数据价值，将机组的可靠性发布到最大功能。根据运行数据分析的结果，我们进行了超线分析，实时检测风机的预警分析，采取相应的措施。离散分析，存在差异化比较大的机组，这台机组有可能存在严重的运行缺陷，我们及时安排进行巡检。关联分析，调组机组的风速和发电量信息，进行对比。评判步骤分析，对排名靠前和短时间内多次发生的故障进行重点分析，分析出原因，同类型机组中进行巡检排查，避免重复性故障发生。利用数据分析结果我们可以进行及时消除，将常态化开展的预防性维护编入定期维护标准，一些常态化的工作要有据可依，根据数据分析结果有针对性的开展技术改造。备品备件管理环节，我们建立了内部的共享平台，实现备件的内部共享，另一方面和滑润、明阳等厂家签订备品备件的协议。建立大部件调拨平台，对发动机、齿轮箱等主要部件进行统一采购，联储联修这样的管理模式，由基层单位确认，向新能源公司做大部件申请调拨，新能源公司作为审核单位，监管单位，审核以后下发到物流中心，下发调拨通知到物流中心，物流中心在框架协议内进行统一调拨，基层单位在现场组织验收，备机修理，更换损害的配机又运输车辆返回到厂家处理，作为下次调拨使用。
计划停运管理，根据现行的相关标准，制定了适合风场实际运行环境的风机定期工作标准，规范了风机定期维护工作的管理流程，另一方面根据运行结果分析和典型故障分析，有针对性的将一些影响缺陷、影响可靠性的工作纳入到风机定期工作标准中，这样将工作常态化开展。另一方面科学的制定维护计划，调整维护周期，减少大风季节的计划停运时间。另一方面在小风天气集中开展定期维护以后，为大风季节的连续运行提供了保障。我们根据一些分析结果和典型故障分析的结果，有针对性的开展技改措施，受设计缺陷影响，一些变流器IGBT容量小，损害频繁，控制板承受静电能力弱，我们对相应的变电系统开展技术改造，在保证主要框架不变动的情况下，对控制板进行问题部件的设计性进行替代，这样极大的保留了整机原有的整体的变流器的设计模型。
以IBS故障对比上，2016年2017年故障率降低70%，极大的提升了设备的可靠性。对第一代变桨系统，优化控制模块，改造变桨驱动器，驱动器改造以后，反映迅速。另一方面优化充电模式，对变桨电池寿命提高有一定的影响。通讯中断时有发生，进行屏蔽层的家装，优化信号。还有对电源的可靠性有极大的提升，变桨系统的改造，改造后故障率降低82%左右，利用变桨轴承螺栓在线检测，随时发出预警信息，在变桨螺栓附近加传感器，及时发出预警信息，及时采取措施，已经避免了两次凋落的事故。还有轴系在线振动检测应用，应用了410台，轴系振动检测到信息，可以通过远程检测全天候进行监控信息，一方面发出预警信息，一方面定期发布检测报告，综合大部件下降率统计中，应用轴系在线振动检测故障率下降35.6%。
提高技术能力方面，新能源公司有自己的风电培训基地，有试训教室，有企业技术能手，现场专业技术服务工程师和行业的专家，这样的话组成了一个专业性的师资队伍，大概200人左右。有覆盖风电全产业链的课程体系，包括亚太唯一一台仿真试训等国内外先进设备21套，这样的话我们可以定制化的开展技术培训，对于现场的人员的技术水平提升和技能水平提升有很大的帮助。另一方面我们搭建了人才技术平台，第一是组织专家技术培训，第二是举办多次知识技能竞赛，开展岗位资格认定，在搭建人才技术平台中，我们让现场的人员迅速的提高理论水平和现场实际操作的技能水平，营造良好氛围，同步提升人员的技术能力。另一个积极推进质保期自主维护，在质保期的风场，有针对性的主动在厂家维护中接过运维权，主动参与到风机的运行维护过程中，一方面在风机的运行维护过程中保证了设备的可靠性，另一方面随着运维班子提前介入，这样对于人员的技能水平的提升有很大的帮助。
我们有自己的风电技术咨询平台，新能源试验研究院作为新能源技术支持和技术服务单位，为新能源整个单位提供了咨询平台，实现了新能源公司在远程指导和现场指导，另一方面我们联合一些投产时间比较晚，人员技术力量比较薄弱的现场，有针对性的开展可靠性治理工作室，技术工程师融入到现场的日常工作中，日常巡检，日常故障处理过程中，双方进行互相交流，互相学习，一方面保证了机组可靠性的提升，保证了机组日常工作的开展，另一方面同步提升双方技能水平。我们还有独具风电特色的技术监控管理体系，根据现行标准和规范，我们编制了新能源公司内部的技术监控管理丛书，在行业内率先开展基础检测、润滑脂、性能分析。定期根据技术监控动态影响，研制和印发了年度风电设备可靠性分析报告，对可靠性比较差的风场给予指导性的技术措施。
整个风电机组的可靠性管理中，我们将不断的完善可靠性指标体系，优化评价方法，制定科学有效的技术措施，我的发言到此结束，如有不妥之处请各位专家和领导批评指正，谢谢大家。
