摘 要：伴随着风电场管理工作的全面发展，海上风电机组的实际质量受到了社会各界的广泛关注，在考量分析其实际运行效果时，不仅要充分分析海上风浪等天气因素，也要对海上风电机组的运维情况等予以归纳和分类处理，结合相关要求对其建构可行性评估方法。本文对海上风电机组项目运维现状进行了简要分析，并集中阐释了可用性影响因素以及未来发展趋势，以供参考。
关键词：海上风电机组；运行维护；现状；展望
广东珠海市地处珠江口西岸，濒临广阔的南海，属典型的南亚热带季风海洋性气候。气候湿润，年平均相对湿度80%；雨量充沛，年平均降雨量达到2061.9毫米。4月至9月盛行东南季风，10月至次年3月盛行东北季风，为旱季。珠海地区的年平均相对湿度是79%，台风出现的时间多在6月至10月，年平均4次左右。
一、海上风电机组项目运维现状
项目工程中，结合广东省海上风电场工程规划，海上风电场总装机规模200MW，结合风电场的风资源条件以及电力供需条件。风电场风力发电机组和升压变压器借助一机一变单元接线方式，风机的配套变压结构也能实现35kV配电装置参数，采取基础电压等级，结合海底电缆的相关结构，能借助直埋方式将其引导到升压站。风电场集电线路主要是采取海底电缆，在登陆三角岛后转化为陆地电缆，需要注意的是，相关人员按照风力发电站机组布置结构和走向，能设置风电场中的8回35kV集成电路结构，保证能有效接入升压站母线结构上[1]。
结合实际情况，在海上侧风塔90米高度位置平均风速能达到每秒7.33米，风功率密度为每平方米414W，由于风电场本身属于风速型风电场结构，在机组选型过程中，设置发电效率较高的低风速型风力发电机组。按照不同机型对方案和技术项目进行经济比选，本风电场首期安装34台单机容量3MW和3台6MW风电机组结构，首期容量为120MW，整体轮毂高度则控制在90m左右。除此之外，结合风电场年上网电量、平均单机年发电量以及风电场年等效满发小时数等参数，对容量系数进行统筹分析和信息处理。
二、海上风电机组运维可用性影响因素
在研究海上风电机组设备运行情况的过程中，由于部分设备集中在户外，会直接暴露在空气中，因此，陆地风电机组的维护过程需要地勤就能完成实时性处理。但是，对于海上风电组，由于要面临风浪条件，限制性较多，且存在较低的可进入性，维护工作不能有效落实，也会对其整体运行效率造成影响。在现场经验管理工作运行过程中，将海上维护检修工作设定在一般风速范围内（在15以下）浪高则要控制在2m以上，结合风浪条件，对具体问题进行具体分析，若是风电机组出现故障问题，工作人员则需要在满足条件后才能进行检修和处理，确保故障实施维修机制的完整性[2]。
第一，海上风电机组运维管理，在海上风电场管理工作过程中，基本的运维管理机制就是定期维护辅以故障检修结合的运维管控措施，结合事先制定的维修项目和计划有效处理相关问题，要在风速小的情况下建构更加系统化的维护机制和管理模型。也就是说，定期维护项目和风资源都能有效暂停运输项目，则定期维护并不会对风电机组的实际可用效率造成影响。一般的故障检修也是在故障发生后进行维护，间隔周期存在一定的不确定性，小到重启大到更换零件，相关处理机制不尽相同，存在一定的随机性，因此，故障修复和停运时间差异就是海上风电机组运维管理的重点。
第二，海上风电场运维方案，对于海上风电场运维方案会产生影响的参数中，天气因素以及运维成本都要作为重点要素，且要合理化分布相关维护人员、设备。基于此，相关技术人员要携带适当的设备选择实时情况进行进入操作，一般而言，海上风电机组故障修复逻辑结构如下：1）故障发生。2）控制中心接收到报警信号，值班人员结合实际情况制定运维策略，安排相关人员和维修备件。3）设备和人员进行备件。4）等待适宜的海上作业天气条件。5）风浪情况好转后建立海上作业模块。6）维修班组航行到故障位置。7）维修班组开始维修，实施维修任务，待维修任务完成后返航回基地[3]。
第三，运维管理工作对风电机组可用性产生影响，结合海上风电机组实际停运时间对可进入性以及运维管理工序予以统筹分析，传统的可靠性评估项目，要对故障率、修复率等予以分析，并且有效整合风电机组的具体参数。由于平均修复时间会在海上风电场天气和运维策略差异化作用下出现差异，并不利于有效统计和管理，对海上风电机组的可利用率予以分析，需要结合海上天气的实际条件和相关运维措施有效开展。一方面，海上天气条件对其产生影响，尤其是特定的海上风电场，相关天气数据能从检测中有效获得，结合上文的相关分析结构进行阐释，海上风浪条件和视觉条件等因素都是影响风电机组运维效率的基本要素[4]。另一方面，要对海上风电场值班制度进行分析，整合故障判断机制和维护方案的选择机制，集中维护检修操作项目的实际运行效率。除此之外，海上风机组故障维修逻辑和备件管理项目，设备的复杂性、结构的多样性等都要结合相关参数进行整合，尤其是在故障发生后，要结合故障检修所需要的船只以及备件结构，确保检修方案的针对性，维护部件故障统一处理效果，不同的维修方案是针对差异性故障问题，在故障计划项目中要维护船只、备件、人员以及维修任务消耗费用等因素的完整性。
三、海上风电机组运维研究展望
在研究海上风电机组运维效果时一方面，由于其受到运维策略的影响，因此，要结合可用性评估机制对不同环境进行差异化分析，制定不同的运维管理风电场控制机制。另一方面，海上风电机组可用率会对轴承的故障率以及小备件的时间敏感性产生影响。不同学者已经对海上风电机组可用率进行了差异化研究，结合用蒙特卡洛仿真方法将成为未来研究项目的趋势，结合组件可靠性分析机制对可利用率进行整合和数据处理，就能优化成本管理的同时，保证可参考性更加具有研究价值[5]。
结束语：
总而言之，在海上风电机组运维研究机制建立后，要结合海上环境以及可利用率等相关参数予以统筹性分析，整合参数结构的同时，确保分析数据的完整性，也为海上风电机组运维研究效果全面优化提供保障。
参考文献：
[1] 黄玲玲,符杨,胡荣等.基于运行维护的海上风电机组可用性评估方法[J].电力系统自动化,2013,37(16):13-17.
[2] 郑小霞,李美娜,王靖等.基于 PSO 优化核主元分析的海上风电机组运行工况分类[J].电力系统保护与控制,2016,44(16):28-35.
[3] 杜尊峰,朱海明,唐广银等.基于灰色理论的海上风电机组齿轮箱故障模式及影响分析[J].水利水电技术,2017,48(02):165-169,164.
[4] 宋卓彦,王锡凡,陶伟龙等.基于永磁直驱同步风电机组的分频海上风电系统控制策略[J].电力系统自动化,2014(11):27-33.
[5] 宋庭新,张甜,张一鸣等.基于精益MRO的海上风电场运行维护管理技术[J].计算机集成制造系统,2017,23(02):387-395.
论文作者:朱春生 余畅 陈俊生
论文发表刊物:《科技中国》2017年11期
论文发表时间:2018/5/2
标签：海上论文; 机组论文; 风电论文; 风电场论文; 故障论文; 结构论文; 项目论文; 《科技中国》2017年11期论文;