中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心新能源處風(fēng)能部市場(chǎng)總監(jiān)趙玉女士

 

　　趙玉：我講的主要是性能分析和優(yōu)化評(píng)估，之所以講這一點(diǎn)是因?yàn)闃I(yè)主，現(xiàn)在包括中國(guó)的質(zhì)量強(qiáng)國(guó)，業(yè)主對(duì)這個(gè)越來(lái)越關(guān)注，在型式認(rèn)證中它解決的僅僅是機(jī)組安全性的合格性評(píng)價(jià)，它解決主要是安全性問(wèn)題，雖然機(jī)組在型式認(rèn)證做了很多工作，但是所有最終問(wèn)題基本是為了解決一個(gè)問(wèn)題，就是讓這些機(jī)組安全的從理論上運(yùn)行20年，它做測(cè)試也是選擇一個(gè)廠址來(lái)做測(cè)試，這些測(cè)試也不能代表所有廠址測(cè)試的結(jié)果。

 

　　但是機(jī)組本身作為一個(gè)系統(tǒng)要運(yùn)行20年，所以它要從不同的層面分析這個(gè)機(jī)組是不是好的，它不僅是安全還是性能好的還是質(zhì)量好的，品質(zhì)好的機(jī)組。

 

　　我講一下機(jī)組的評(píng)價(jià)，機(jī)組性能評(píng)價(jià)其實(shí)最初源于業(yè)主對(duì)我們第三方的要求，他說(shuō)你給我們提供了機(jī)組，但是你給我提供的這個(gè)機(jī)組，我拿到的全部都是證書(shū)，我還是無(wú)法來(lái)判定這個(gè)機(jī)組是好的還是壞的，或者哪張證書(shū)含金量更高一些。業(yè)主對(duì)我們提出這個(gè)問(wèn)題之后我們就著手來(lái)做這件事情。

 

　　原因也是由于風(fēng)電發(fā)展比較快，裝機(jī)量比較龐大，機(jī)組類(lèi)型比較多，所以在這種情況下有了機(jī)組的品質(zhì)比較好可能就是業(yè)主給我反應(yīng)好像半年都不需要維修一次的，也有的機(jī)組一個(gè)月有八百次的故障記錄。所以在這種情況下就有的機(jī)組出現(xiàn)性能參差不齊，甚至同一個(gè)整機(jī)廠不同型號(hào)的機(jī)組性能也會(huì)出現(xiàn)很多差距，有的發(fā)電量能滿(mǎn)發(fā)達(dá)到預(yù)期指標(biāo)，有的不能達(dá)到預(yù)期指標(biāo)，在這種情況下可能就要對(duì)機(jī)組本身性能進(jìn)行一致性真實(shí)評(píng)價(jià)，來(lái)解決有沒(méi)有優(yōu)化的空間，有沒(méi)有提升的空間。

 

　　我們從影響性能幾個(gè)方面來(lái)入手，首先是機(jī)組的設(shè)計(jì)水平，好的機(jī)組才能達(dá)到好的性能，設(shè)計(jì)水平首先是它的必要條件之一，還有機(jī)組的制造能力，有深厚的制造功底的企業(yè)往往可以把它的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，并且零部件配件也至關(guān)重要，包括好的設(shè)計(jì)機(jī)組對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性更加寬容一些，這個(gè)我們遇到了一個(gè)整機(jī)的現(xiàn)實(shí)案例，就是這個(gè)機(jī)組葉片設(shè)計(jì)非常好，但是它的適用性范圍不廣，可能在某一個(gè)環(huán)節(jié)條件下性能達(dá)到最好，但是一旦環(huán)境條件惡劣的時(shí)候，整體的葉片性能就直線(xiàn)下滑。包括機(jī)組運(yùn)維能力，我們有的部件生命周期要靠運(yùn)維來(lái)維持，以及其他一些條件。

 

　　所以在這個(gè)情況下我們分析的時(shí)候，包括現(xiàn)在分析講的是建成的風(fēng)電場(chǎng)，在建的風(fēng)電場(chǎng)可能采取評(píng)估的方法提前做這項(xiàng)工作，然后假定現(xiàn)在也是比較平常的水平，變速變槳的機(jī)組，風(fēng)速分布也是微摩爾分布，給出了預(yù)期發(fā)電量計(jì)算公式。

 

　　對(duì)于一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)來(lái)說(shuō)影響發(fā)電量的原因就是這些原因，也就是我們本次進(jìn)行機(jī)組性能評(píng)價(jià)的條件，就是各機(jī)位的風(fēng)況條件，機(jī)組功率曲線(xiàn)，在型式認(rèn)證中騎士隊(duì)功率曲線(xiàn)有一個(gè)測(cè)試，但是型式認(rèn)證目前的規(guī)定是一個(gè)比較奇怪的事情，型式認(rèn)證中所有的設(shè)計(jì)評(píng)估，包括安全功能實(shí)驗(yàn)，包括載荷測(cè)試關(guān)注點(diǎn)都是在這個(gè)機(jī)組的安全性上，維度功率曲線(xiàn)測(cè)試其實(shí)是一個(gè)性能方面的測(cè)試，但是型式認(rèn)證的功率曲線(xiàn)測(cè)試中有一點(diǎn)就是它測(cè)的這個(gè)功率曲線(xiàn)只可以上下浮動(dòng)一個(gè)層級(jí)的風(fēng)況等級(jí)，越到兩個(gè)等級(jí)的風(fēng)況它的功率曲線(xiàn)已經(jīng)不再適用了，這也是我們?yōu)槭裁丛诜治龅臅r(shí)候作為一個(gè)關(guān)鍵性能機(jī)組的輸入。機(jī)組的可利用率，包括其它的限電損失，機(jī)組維護(hù)成本。

 

　　主要評(píng)價(jià)也是從這些方面來(lái)考慮，把它實(shí)際功率曲線(xiàn)和保證功率曲線(xiàn)的偏差做個(gè)對(duì)比，然后機(jī)組可利用率也是時(shí)間可利用率和能力可利用率來(lái)進(jìn)行分析。

 

　　然后我們?cè)谧龅倪^(guò)程中其實(shí)最關(guān)鍵的一項(xiàng)工作是我們會(huì)逐條來(lái)分析它哪些是故障維護(hù)，哪些是正常維護(hù)。我們遇到一個(gè)月有800條不正常記錄，我們要逐條分析它到底是把它歸到故障維護(hù)中還是歸到正常維護(hù)中，這一點(diǎn)直接關(guān)系到在機(jī)組性能分析中的故障率的那一條曲線(xiàn)。在這時(shí)候我們就會(huì)參考機(jī)組的故障記錄，還有事件日志，運(yùn)維記錄，還有工程師自己的經(jīng)驗(yàn)，把明顯屬于故障維護(hù)的時(shí)間記為機(jī)組的故障，其他的我們目前暫定為它的維護(hù)，所以我們給出的可利用率其實(shí)是一個(gè)區(qū)間值，相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較準(zhǔn)確的區(qū)間值。

 

　　如何確定機(jī)組可用下由于其它原因造成的發(fā)電損失，我們會(huì)選擇一個(gè)標(biāo)桿機(jī)組，讓風(fēng)況條件相同的與標(biāo)桿機(jī)組進(jìn)行對(duì)比，然后參考這個(gè)時(shí)間段的標(biāo)桿機(jī)組的發(fā)電量，來(lái)根據(jù)這個(gè)時(shí)間段的風(fēng)速分布和機(jī)組的功率曲線(xiàn)計(jì)算它的發(fā)電量，來(lái)分析它的發(fā)電損失。

 

　　主要工作就是那個(gè)報(bào)告中的工作，就是機(jī)組的可利用率分析，機(jī)組的就有幾項(xiàng)主要的工作還有其他的，就是機(jī)組的可利用率的分析，機(jī)組的工作內(nèi)容和相關(guān)參數(shù)，還有故障頻次、故障統(tǒng)計(jì)，還有機(jī)組發(fā)電量相關(guān)參數(shù)，SCADA功率曲線(xiàn)、SCADA風(fēng)速分布、預(yù)期發(fā)電量、滿(mǎn)發(fā)小時(shí)數(shù)。所需資料就是機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)、事件及狀態(tài)任職，運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和相關(guān)設(shè)計(jì)資料，我們會(huì)要機(jī)組總體設(shè)計(jì)參數(shù)、事件代碼手冊(cè)，還有機(jī)組相關(guān)運(yùn)維記錄。

 

　　相關(guān)案例因?yàn)榍懊媸墙o業(yè)主做的，所以基本上我們的主流整機(jī)廠和主流機(jī)型都做過(guò)了，后面是由整機(jī)企業(yè)單獨(dú)委托我們做的，前面是業(yè)主委托的，所以我們是分析了不同型號(hào)的，不同廠家的機(jī)組的性能，所以也有好的，就是兩個(gè)月也沒(méi)看到一條故障的，也有遇到一個(gè)月出現(xiàn)幾百條故障的，這種事情都有發(fā)生，也有的就是機(jī)組的同一家廠家的不同型號(hào)的機(jī)組的性能差價(jià)很大，也有的2.5兆瓦的機(jī)組發(fā)電量和它的故障率，發(fā)電量不如2兆瓦，然后故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)2兆瓦的機(jī)組這個(gè)事情發(fā)射。這是剛才說(shuō)的區(qū)間就是可利用率是用淺藍(lán)色的，SCADA可利用率是在紅色的。

 

　　我們還說(shuō)了一個(gè)特別復(fù)雜極性，現(xiàn)在我們基本上是以分頻的方向來(lái)分析，如果特別復(fù)雜的情況下也測(cè)不了怎么辦？我們就相當(dāng)于推算了一下，把SCADA數(shù)據(jù)做了個(gè)推算，就給了測(cè)風(fēng)塔和機(jī)艙風(fēng)速做測(cè)算，當(dāng)時(shí)取的是兩兆瓦機(jī)組，用了一年的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，輪轂高度是80米。然后討論它在復(fù)雜地形的可行性，有兩種方法，一種就是我們用線(xiàn)性的方法，看它的分值、風(fēng)速對(duì)它這兩個(gè)數(shù)值有沒(méi)有影響，然后我把預(yù)期發(fā)電量做了個(gè)對(duì)比。結(jié)論基本上是影響不大的，而且分析是可行的，但是這個(gè)數(shù)據(jù)量比較少，這種方法我們只做了將近5個(gè)場(chǎng)，剩下的我們就采取了另一種方法，我們采取了用分頻做累計(jì)。

 

　　然后我又講了機(jī)組的優(yōu)化后的評(píng)估，就是因?yàn)楝F(xiàn)在已經(jīng)安裝的機(jī)組沒(méi)有什么辦法了，又想提升一些發(fā)電量，或者機(jī)組本身不安全有沒(méi)有可能更安全一點(diǎn)？所以只能對(duì)機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化有兩個(gè)方面，一個(gè)方面是增加它的安全性，另一方面是提升它的性能。業(yè)主更多精力關(guān)注的是我優(yōu)化之后加入機(jī)組故障率降低了，業(yè)主可能忽略的問(wèn)題就是優(yōu)化之后的機(jī)組安全嗎？但是對(duì)于我們來(lái)說(shuō)我們建議業(yè)主從兩個(gè)方面都要考慮，一方面是優(yōu)化后的機(jī)組確實(shí)降低故障率，提升發(fā)電量，第二保證它運(yùn)行20年。然后我們就看一下機(jī)組的技改的整體方案，我個(gè)人覺(jué)得我們先是從控制的小范圍優(yōu)化開(kāi)始，至于加長(zhǎng)葉片我們也在探索，但是加長(zhǎng)葉片的，我總是感覺(jué)連接出的長(zhǎng)度至少還沒(méi)有得到時(shí)間上的認(rèn)證。

 

　　目前也是我覺(jué)得比較贊成的一個(gè)方法我們可以從珠孔的方法進(jìn)行一些優(yōu)化，相對(duì)銳意一點(diǎn)，然后就是主控的平臺(tái)，控制器的設(shè)置，故障率、故障邏輯的優(yōu)化，是目前操作起來(lái)對(duì)整機(jī)長(zhǎng)來(lái)說(shuō)對(duì)安全影響比較小，而且正機(jī)場(chǎng)也比較熟悉的方法來(lái)優(yōu)化，而且效果也很好，至少發(fā)電量能提升3%左右，目前對(duì)于長(zhǎng)葉片機(jī)組來(lái)說(shuō)變槳力距包括變槳性能比短葉片難控制多了，所以目前變槳是長(zhǎng)葉片機(jī)組面臨的比較關(guān)鍵的問(wèn)題。

 

　　前面兩項(xiàng)主控和控制器的機(jī)組，主要是對(duì)提升機(jī)組性能和降低機(jī)組故障率有更好的幫助。一般我們都會(huì)根據(jù)一些之前數(shù)據(jù)的積累，所以有大數(shù)據(jù)挖掘的概念，相當(dāng)于把實(shí)際結(jié)合，實(shí)際風(fēng)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境和運(yùn)行條件我們建立了一個(gè)故障模型和相關(guān)的分析，通過(guò)設(shè)計(jì)和將為的分析和項(xiàng)目的提取來(lái)進(jìn)行故障，然后再統(tǒng)計(jì)這個(gè)問(wèn)題，基本上這是降故障的一個(gè)好的方法。

 

　　機(jī)組控制優(yōu)化主要就是從風(fēng)資源，已經(jīng)優(yōu)化的機(jī)組已經(jīng)真實(shí)存在了，從它的風(fēng)資源考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，地理?xiàng)l件、海拔，環(huán)境微觀選址，它的并網(wǎng)條件根據(jù)不性能來(lái)分析最優(yōu)區(qū)間，控制關(guān)鍵參數(shù)，實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)最優(yōu)。這是目前用得最多的，我目前可能實(shí)行起來(lái)比較容易的也比較安全的一個(gè)方式。這個(gè)就是把一個(gè)歷史數(shù)據(jù)的提取，對(duì)我們后期運(yùn)用起來(lái)也比較。通過(guò)對(duì)機(jī)組優(yōu)化的主要的目的就是說(shuō)我可以把發(fā)電量提升上去了，對(duì)業(yè)主來(lái)說(shuō)也得到了更好的經(jīng)濟(jì)效益。主要工作基本上還是通過(guò)發(fā)電量。

 

　　實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)廠址的外部條件往往與標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的外部條件有較大的差異，同時(shí)風(fēng)電場(chǎng)中所安裝的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組也會(huì)對(duì)該廠址的湍流強(qiáng)度等產(chǎn)生一定影響。因此，當(dāng)按照IEC標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的外部條件設(shè)計(jì)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組應(yīng)用在某一特定風(fēng)電場(chǎng)廠址時(shí)，為了保證風(fēng)電機(jī)組的安全性。

 

　　基本上主要還是講的風(fēng)況條件。其他的就是對(duì)已超出的部分結(jié)構(gòu)是需要加強(qiáng)的，如果分析之后發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度不夠是需要加強(qiáng)的。好，謝謝大家！