中車株洲所:提高風(fēng)機整體運行效率 優(yōu)化運行方式、提升送出能力、增加運行時間
湖南鳳凰山風(fēng)電場是中國水電建設(shè)集團新能源開發(fā)有限責(zé)任公司在湖南建設(shè)的首個風(fēng)電場,總裝機容量為88兆瓦,分為兩期建設(shè)。其中一期項目安裝25臺中車株洲所WT110-2000型風(fēng)力發(fā)電機組,總裝機容量50兆瓦,設(shè)計年上網(wǎng)電量為9380萬千瓦時,年等效滿負(fù)荷小時為1880小時。二期項目安裝19臺中車株洲所WT110-2000型風(fēng)力發(fā)電機組,總裝機容量為38兆瓦,設(shè)計年上網(wǎng)電量為7147萬千瓦時,年等效滿負(fù)荷小時為1881小時。

中車株洲所生產(chǎn)車間。
2016年,鳳凰山風(fēng)電場年累計上網(wǎng)電量為17161萬千瓦時,可利用小時數(shù)達(dá)2080小時,風(fēng)機可利用率98.74%。面對全年平均風(fēng)速低于6米/秒、冰凍暴雨天氣頻發(fā)、湖南地區(qū)首次限電等困難,鳳凰山風(fēng)電場如何保證完成全年發(fā)電目標(biāo)?中車株洲所在提高整機運行效率方面又有哪些經(jīng)驗可供參考?
湖南地區(qū)冬季冰凍災(zāi)害嚴(yán)重,鳳凰山風(fēng)電場為應(yīng)對冰凍天氣風(fēng)機葉片覆冰停運情況制定了《風(fēng)機葉片覆冰應(yīng)急預(yù)案》,指導(dǎo)運行人員通過人為監(jiān)控,加強運行監(jiān)盤,科學(xué)有序地應(yīng)對風(fēng)機葉片覆冰運行情況,避免風(fēng)機在自動運行中因覆冰加重直至風(fēng)機不堪重負(fù)而停運導(dǎo)致的機組疲勞損傷,提高機組使用壽命。
南方山區(qū)雷雨天氣頻繁,尤其該風(fēng)電場處于雷雨多發(fā)地帶,給設(shè)備帶來了非常嚴(yán)重的安全隱患,風(fēng)機及箱變多次因為雷擊故障停運,損失較為嚴(yán)重,為應(yīng)對雷擊危害,中車株洲所已完成對風(fēng)輪防雷接地整改、變槳系統(tǒng)及變流系統(tǒng)通信系統(tǒng)防雷屏蔽整改。經(jīng)過優(yōu)化整改后,目前設(shè)備運行良好,防雷成效顯著,大大提高了設(shè)備的可利用率。
為了保證鳳凰山風(fēng)機的高效運行,風(fēng)場運維團隊負(fù)責(zé)人選很重要,中車株洲所委派最優(yōu)秀的“中車勞模”易大富擔(dān)任項目經(jīng)理,為了踐行精細(xì)化運維,提高風(fēng)機運行指標(biāo),中車株洲所安排專業(yè)技術(shù)支持工程師到風(fēng)場輪崗,隨時準(zhǔn)備為風(fēng)機運維提供高效的技術(shù)支持。風(fēng)機吊安裝期間,為了保證風(fēng)機吊裝過程質(zhì)量,安排專業(yè)質(zhì)量工程師到場,針對吊裝過程關(guān)鍵工序,重點實施過程檢驗。首三臺吊裝完成后,率先在風(fēng)電行業(yè)內(nèi)推行風(fēng)機吊裝FAI,持續(xù)提升風(fēng)機吊裝質(zhì)量,并及時總結(jié)吊裝過程中質(zhì)量改善項點。
運維期間,風(fēng)場SCADA數(shù)據(jù)云中心,每月固定向中車株洲所傳送風(fēng)機運行數(shù)據(jù),后臺數(shù)據(jù)由智能控制團隊,進(jìn)行專業(yè)統(tǒng)計分析,包括常規(guī)數(shù)據(jù)EDA、可視化等。通過大量的后臺數(shù)據(jù)智能診斷,及早發(fā)現(xiàn)風(fēng)機潛在缺陷,組織糾正預(yù)防。風(fēng)機備品備件提前識別,根據(jù)風(fēng)場季節(jié)性差異,實施庫存動態(tài)管理,切實保障風(fēng)機故障處理效率。尤其是針對風(fēng)機關(guān)鍵部件,備件類別已拓展到二級子部件,不斷完善風(fēng)機備件數(shù)據(jù)庫。
該風(fēng)電場在運行人員不足的情況下,為確保運行和維護齊頭并進(jìn),通過優(yōu)化倒班方式,成立了鳳凰山風(fēng)電場檢修班,專門負(fù)責(zé)設(shè)備檔案管理、站外設(shè)備巡視、風(fēng)機及箱變?nèi)粘>S護。同時,業(yè)主方與中車株洲所售后人員互相配合,積極參與故障檢修學(xué)習(xí),做到能處理的故障自己搶修,不能處理的積極配合廠家。通過人性化管理,提升了運維人員的關(guān)系,也提高了整體維護效率及質(zhì)量。通過這種互補方式,大大提高了機組的可利用率。
鳳凰山風(fēng)電場地處低風(fēng)速區(qū)域,且年平均風(fēng)速相對較低,尤其二期風(fēng)速比一期嚴(yán)重偏低。業(yè)主方與中車株洲所就優(yōu)化機組運行方式、提升機組送出能力、增加機組運行時間方面深入交流探討。目前,中車株洲所已對風(fēng)速測量、主控策略、機組超發(fā)等多方面進(jìn)行了修正優(yōu)化,提高機組對風(fēng)況響應(yīng)的準(zhǔn)確性。對所有機組偏航系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,減少風(fēng)機對風(fēng)及解纜的時間,增加了風(fēng)機運行時間,提高了風(fēng)機整體運行效率。
值得一提的是,2016年4月,湖南地區(qū)也開始對風(fēng)電進(jìn)行限電,電量損失很大。從限電開始,該風(fēng)電場最快速度響應(yīng),制定了限電期間運行注意事項,第一時間掌握限電趨勢及調(diào)整動態(tài),再結(jié)合風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng),將限電損失降低到最小。