摘要：随着我国社会经济的快速发展，社会各领域对电能的需求不断加大，形成电能紧张的局势。在生态环保、可持续发展理念深入人心的情况下，传统的发电产业已经逐渐失去了继续开发的市场，新能源在市场经济中表现得异常活跃。风能是一种经济能源，可以应用于风电场的发电，对缓解电力供应紧张局面具有重要的战略意义。但是，由于风电场在运营管理环节存在各种各样的问题，实际的生产效率受到很大的影响，必须采取相应的措施加以解决。而监测诊断技术的应用，为解决风电场运营管理中存在的问题提供了技术支撑。
关键词：风电场；运营管理；监测诊断技术
引言
风力发电在发电行业中的影响力越来越大，提高风力发电的水平，其实质就是提高发电行业的发电水平。监测诊断技术在风电场运营管理中的应用，促进了风电场的快速发展。
1在线监测诊断技术的工作原理
在线监测诊断技术是通过对运行中设备的整体或其零部件的技术状态进行实时监测，以判断其运转是否正常，有无异常与裂化的征兆，或对其异常情况进行跟踪，预测其裂化的趋势，确定其裂化及磨损程度等行为。
风力发电机组在线监测诊断技术发展较晚，但已经形成针对性较强的综合监测诊断技术，主要有振动在线监测诊断技术、齿轮箱润滑油实时监测技术、远程故障诊断技术、风电机组集中监测控制平台等，其通过采集传感器的基础数据，对数值、波形、趋势、状态量等数据的分析实现在线的监测和诊断功能，实时的评估风电机组的健康状态。
2风电场运营管理存在的问题
2.1风力资源的预测技术低
风力资源是一种自然资源，具有“取之不尽，用之不竭”的特点。与此同时，风力的变化很快，预测起来比较困难。对风电场而言，如果能在生产的过程中对风力资源进行科学、准确的预测，将会给企业的运营管理带来巨大的帮助。但是从当前我国风电场对风力资源的预测来看，预测技术不足的短板体现得非常明显，存在许多不足之处。
2.2设备故障维修能力不足
风电场的正常运行，离不开发电设备的保证。如果在发电设备运行过程中出现故障，则整个风力生产作业都会受到不同程度的影响。在日常的生产运行过程中，风电场设备管理人员应当加强对设备运行状态的观察，一旦有发生故障的迹象，立即采取相应措施加以防治。受专业水平、故障维修能力等因素的影响，风电场设备的故障预防及处理存在很多问题。比如，在线振动监测设备、防火监测设备在运行过程中出现问题，但是工作人员却没有及时察觉，设备的正常运行受到很大影响。
3监测诊断技术在风电场运营管理中的应用
3.1监测诊断技术的含义
近年来，风电场运营管理过程中的检测诊断技术得到了显著的发展，这其中既有重视程度提升的因素，又有管理水平提高的因素，还有技术能力增强的因素。以往，风电场的运营管理通常只是关注对设备故障的诊断，在一定程度上忽视了对设备运行状态的监测。对于风电场而言，应用在其中的监测诊断技术应当监测和诊断并重，在实际的运行管理过程中，通过对设备运行是物理参数（如振动、噪声、温度、压力等）的变化情况的监测，工作人员根据监测情况进行分析并判断设备的运行状况，对可能出现的故障进行早期预报和识别，防患于未然，并及时采取处理措施。监测诊断技术的应用过程主要包括四个环节，分别是状态监测、信息采集、分析处理、故障诊断。状态监测是对设备运行状况的监测；信息采集是根据设备的运行状态采集各项运行参数；信息处理是通过信息技术对采集到的各项运行参数进行分析；故障诊断是根据信息分析处理的结果确诊故障，为以后的故障解决提供参考。监测诊断技术能够保证发电设备的正常运行。
3.2监测方式及其作用
对于风电场而言，风电设备的状态监测非常重要，缺少对风电设备的状态监测，很容易导致风电设备的运行出现问题。目前，越来越多的风机生产商及业主越来越重视对风电设备的状态监测。除了风机运行的核心参数之外，越来越多的风机已经将搭设振动、齿轮箱振动、发电机振动的状态进行采集并提供超量报警，甚至实现连锁停机。对于一些购买时没有加装设备参数监测系统的设备，在购入之后应当由相关技术人员进行加装，使设备具备状态监测功能。若风电设备在运行的过程中，参数达到预警界定值，则监测系统就会发挥出应有的作用，工作人员根据警报及时进行运行状态的检查，如果故障发生立即停止运行，防止因为监测不及时给企业带来巨大的损失。
3.3监测的重点部位
风电设备的主要机组类型有双馈型机组和直驱型机组。不管是哪种机组，振动监测都是监测诊断技术的重点监测内容之一。通常情况下，双馈型机组的故障主要发生在齿轮箱，监测诊断技术在对双馈型机组进行作业时，要重点对齿轮箱的振动情况进行监测，从而找出齿轮箱故障出现的原因。众所周知，风力资源的稳定性非常差，这就使得风电机组传动系统承受大量的交变和冲击荷载，传动系统经常会出现故障，齿轮箱的故障发生率特别高。对于双馈型机组齿轮箱故障问题的诊断，应当从油品、振动等方面出发，找出故障所在，及时加以解决。
3.4基本参数及故障特征参数
为了更好地对风电设备基本参数及故障特征参数进行研究，本文以某风电场以风电设备为例进行探究。如图1所示，
图1某风电设备结构图
c、p、r、s分别为行星架、行星轮、内齿圈和太阳轮；Z1、Z2、Z3、Z4分别为低速轴大齿轮、中速轴小齿轮、中速轴大齿轮和高速轴小齿轮。掌握各项参数，有利于振动监测工作及故障诊断的开展。以北方某风电场为例，2010年，多台风电设备经常性出现报警的情况，并且还多次出现连锁停车，导致发电量受到了非常大的影响，降低了企业的经济效益。经过多次故障排查之后，工作人员都认为风机处于正常运行的状态。经过监测诊断系统传回来的数据发现，振动监测板卡漏装紧固螺栓造成板卡局部机械共振，板载振动传感器采集到该振动信号，监控系统发出报警。由此不难看出，对于一些细微之处，监测诊断技术的应用往往可以起到画龙点睛的作用，帮助工作人员顺利找到故障的发生部位及原因。
3.5风电设备诊断的方法
监测诊断技术在对风电场分的概念设备进行诊断的时候，可以利用相关专业软件计算风力发电传动部件特征参数。现阶段，业内有人研制出一款用于对风电设备进行故障数据信息采集的系统——HG8800S系统。该系统可以柔性地创建16根轴以上，同时还有数十个轴承和数十个齿轮。在使用该系统时，将风电设备的基本各项参数信息（如齿轮齿数、轴承型号等）录入系统，系统可以对录入进来的参数数据信息进行分析和处理，然后根据振动监测信号及相关资料信息自动分析设备的故障特征信息，对故障的类型及其严重程度进行分析。这在很大程度上提高了设备故障信息分析与处理的效率，也提高了风电设备监测诊断的质量，从而保证风电设备的正常运行。
结语
总而言之，在风电场日常的生产管理中，发电设备的运营管理非常重要，提高发电设备的运营管理水平，可以在很大程度上提高风电场的生产经营效益。监测技术应用在风电场运营管理中是一种非常有效的提高运营管理水平的手段，能够及时发现发电设备运行中存在的问题，从而及时采取措施解决故障。
参考文献
[1]张志坚，乔文生，艾士娟.监测诊断技术促进风电场运维管理[J].设备管理与维修，2017，24（11）.
[2]王晓莉，王德海.在线监测诊断技术在风力发电机组上的应用研究[J].科技展望，2016，26（32）.
论文作者:吴强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/27
标签：设备论文; 故障论文; 技术论文; 风电场论文; 齿轮箱论文; 风电论文; 在线论文; 《电力设备》2018年第23期论文;