摘要:风力发电作为一种环保发电方式,作为一种成本低、安全、环保且储量大的可再生发电能源,具有较大的开发价值。据世界能源组织统计发现,我国陆地面积上的高层风力储备大约为7.5亿kW。我国的风能储备比较丰富,其开发的前景相当广阔,但是我国的风力发电技术远比国外技术落后,因此发展风力发电的同时必须针对风电机组运行维护现状进行分析,为提升风电机组运维做出贡献。
关键词:风电机组;运行维护;现状研究;探讨
一、国内风力发电发展现状以及相关技术
1、国内风力发电发展现状
我国地域辽阔,风力资源相当丰富,我国的平均风功率密度为100W/m2,我国的风能资源储量约为32.26亿kW。随着我国经济快速发展,各项建设对于能源需求越来越高。自从上个世纪90年代开始,我国风电产业快速发展,且发展的速度高于30%。我国风力发展技术不断进步,能够满足我国风力发电的基本需求,同时还将建设成为世界主要风力发电设备制造供应地。
根据我国能源局发布的风电装机容量统计。2017年,新增并网风电装机1503万千瓦,累计并网装机容量达到1.64亿千瓦,占全部发电装机容量的9.2%。风电年发电量3057亿千瓦时,占全部发电量的4.8%,比重比2016年提高0.7个百分点。2017年,全国风电平均利用小时数1948小时,同比增加203小时。
2、风电机组概述
风电机组主要由风力发电机、蓄电池充电控制器、支撑发电机组塔架、卸荷器、逆变器、蓄电池组、并网控制器等组成。风力发电机组一般包括风轮叶片、加固件、发电机以及风轮等组成。风力发电作为新能源,其与传统的发电技术相比而言存在着很大的差异,风电快速发展需要国家政策大力支持。
从国际风力发电情况来看,凡是风力发电发展速度迅速的国家,均有政府部门的政策支持。随着新能源的发展,国家给予了风力发电巨大的能源政策支持,国家政策为确保风电设备制造和风力技术的发展提供了巨大帮助。
随着我国电力市场不断扩大,对于风电设备需求日益增大,目前的风电设备市场供应能力不能够满足需求。随着风电设备整机安装的需求不断增大,大型轴承、齿轮箱、叶片、电控设备等供给能力已经不能够满足要求,因此风电设备的市场需求潜力不断增大。
我国风能资源储存丰富,风电产业迅速发展已经成为了全球风力发电比较活跃的地区。风能属于清洁可再生能源,其受到了世界各国的高度重视,世界风能市场以每年40%的速度增长,预计在未来的20年内将以每年25%的速度递增。
二、风力发电机组目前运维方式
风力发电机组目前主要有日常维护和定期维护两方面。
日常维护。风力发电机组在运行的过程中,发生故障是在所难免的,然而对于故障程度的控制非常重要。可以通过维护的方式及时预判故障,将故障诱发因素扼杀在萌芽中,或已经发生故障时,通过工作人员的视觉、听觉以及嗅觉等确定风力发电机组的成因,并用动手的方式及时解决故障。具体日常维护工作主要从看、听.闻、动手操作等部分工作做起。看,主要通过工作人员视觉的观察能力对风力发电机组的运行状态进行观察。如:观察发电机的安全平台与梯子之间的连接是否达到牢固的标准,有没有出现螺栓松动的现象;观察发电机扭缆传感器拉环有无磨损或脱落的现象;观察发电机箱内的电缆线有没有发生松动或夹板移位的现象;观察齿轮箱内的油位是否在正常使用的范围内,有无出现干枯的现象;观察发电机的旋转和转动部件是否发生磨损的现象;查看发电机的偏航齿的润滑,主要观察有无润滑油以及磨损的现象;观察发电机用油的滤清器的指示是否正常等。视觉观察是日常维护最基本的维护方式,方法比较简单,但是影响却很大。一旦观察不仔细漏掉某个环节的潜在故障,就会引发风力发电机组其他部件的故障,后果极其严重。为了避免故障的发生或扩大化,要详细观察风力发电机组运行中可观察的每-一个环节、每个部件、每个设备的运行状态。听,主要是判断风力发电机组运行过程中发出的声音是否正常。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为发电机一旦出现故障或磨损的现象,齿轮磨损偏航干磨闸盘与闸垫等会发出的异样声音,从而反映出相应部件运行状况,同时还要听发电机控制柜内有无放电声音,接线端子接触不良就会产生放电的声音。闻,风力发电机在运行过程中一旦出现部件磨损或部件松动等,很容易产生异味。如,控制箱内的电缆线松动,电阻过大而导致电缆线出现烧焦的异味等。动手操作,主要是在发现故障时对其进行处理的过程,以及清理维护检查中留取现场的一-些元件、设备、油脂等异物的工作。
定期维护。对风力发电机组的定期维护是保持机器在最佳状态下运行,对延长发电机使用寿命有着重大的作用。如,定期对风力发电机组的联接件以及传动件进行检查,重点检查螺栓的力矩以及特殊部件的润滑性。因为风力发电机组在运行的过程中,由于振动的原因可能会造成联接件松动,一旦出现这类情况会导致部件受力不均匀,尤其是螺栓部件会造成受力局部被剪切的情况。因此,定期维护工作中需对这类部件详细检查。而保证润滑性是避免风力发电机组运行过程部件之间出现干磨的现象,尤其是齿轮部件,如果润滑性较低的话会造成齿轮磨损影响发电机的正常运行。对发电机的润滑性维护可以采用干油和稀油两种润滑方式,要根据不同的部件进行合理的搭配。除此之外,对风力发电机组的定期维护还包括过速测试、紧急停机测试、振动开关测试、扭缆开关测试等维护方式。
三、风力发电机组未来运维模式探讨
未来风电机组维护将会从事后检修向预防性检修方向发展,主要从以下几个方面进行探讨。
1.纠正型运维
在对风电机组进行检测维护的过程中,总是会发现一些比较小的毛病或问题,既不会对整个风电机组的运行产生关键性的作用,也不会对整个风电机组的正常运行产生太大影响,但是不及时加以纠正的话,就有可能成为风电机组的运行故障或安全隐患。因此,纠正型运维主要针对的是这类小问题。针对这类问题及时进行检查维护,以免故障的扩大化。
2.预防型运维
风电机组在工作的过程中,难免会出现一些不易被察觉的小问题,这些问题又恰好处于容易被耗损和破坏的部位。所以负责对风电机组的运行进行维护的工作人员就要经常对这些容易被耗损和破坏的部位进行检测,及时更换部件。这种运维方式就是预防型运维。
3.状态监测型运维
风电机组在工作的过程中总是会出现许多偶然的、随机的故障,随时导致风电机组暂停工作,多属于突发性故障。监控状态型运维就是对这种突发性的故障不断的进行跟踪定位,并找到最佳的解决办法。
4.预知型运维
风电机组总归有一定的生命周期,通过对它的生命特点进行分析,研究出风电机组失去工作能力的原因,在技术方面寻求新的突破。除此之外,还可以在研究风电机组生命特点的过程中,对常出现的问题制定预防的方案,或者对其进行升级改造。这就是预知型运维。
结束语
虽然近年来风电技术得到了快速发展,但是风电机组在实际运行过程中面临着各种各样的问题。风电机组在运行过程中如何保障运行的稳定性、可靠性以及高效性将成为近年来风电机组运维重点考虑问题。
本文通过对风电机组运维现状进行分析,针对相关技术进行详细介绍,为提升风电机组运行能力提供重要支持。本文针对传统的运维方式及未来的运维方向作为主要研究内容,探讨了风电机组在运维过程中的一些方式和手段,为提升风电机组运维质量提供保障。
参考文献
[1]施鹏飞.风电长远可能占中国总电量的10%——电网是当前风电发展的瓶颈[J].绿叶,2009,06:71-79.
[2]黄国平.概述风力发电和风电齿轮箱[J].科技致富向导,2011,27:188.
[3]李秀峰.关于风电机组出质保后运维方式的探讨[J].科技致富向导.2015,15:150。
论文作者:王琨
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签:风电论文; 机组论文; 部件论文; 发电机论文; 故障论文; 风力发电论文; 过程中论文; 《电力设备》2018年第26期论文;