葉片改造修復與回收利用專場——云能投胡長成：雷電預警系統在風電運維中的應用

　　云能投會澤新能源開發有限公司總工程師 胡長成出席“第五屆中國風電后市場專題研討會”， 在葉片改造修復與回收利用專題論壇，分享題為“雷電預警系統在風電運維中的應用”的主旨演講。

云能投會澤新能源開發有限公司總工程師 胡長成先生

　　胡長成：尊敬的秘書長、各位領導、各位同仁大家早上好，我是來自云南投新能源開發有限公司的胡長成，今天早上和大家分析的是風電場雷電預警系統的應用，是業主方，在雷電這塊主要是以用戶體驗的方式和大家進行分享。

　　今天主要是講雷電預警在風電場系統中的應用。我下面從以下四個方面，高山、高原及海上風場運維特點，作業窗口與多要素氣象預警的關聯性，雷電預警工作原理、規程案例等四各方面，雷電比較特別，在海拔3800-4500米左右，空氣氧氣稀薄，雷電比較大，風比較大，我們峰巔是一字排開的，沒有樹，雷電比較強。這是雷電的一個信號。

　　高山和高原風電場右圖所市，是一字排開的，整個項目是十萬的裝機，全呈大概20公里左右，我們的運行維護的過程中主要是設備檢修、檢查、設備計劃的時間，我們風電場出現小氣候的情況，一般在工作區可能無法及時得到準確的氣象氣息，從氣象局得到的中尺度氣象服務是無法滿足小尺度精準氣象服務的，小尺度精準氣象服務是針對風電場場內的雷電、濃霧、結冰的定制化小尺度氣象服務。一般觀測半徑在20-40公里，基本可以覆蓋風電場機組分布范圍。像目前我們幾個下屬的公司是采取這樣的方式，裝了一臺預警系統，50臺25套裝了一臺，二套雷電預警系統就可以滿足這個要求。

　　本項目主要解決的是一個小尺度基準氣候與作業窗口時間的問題，一般主要是解決計劃作業時間在途，預計15-30分鐘內出現小氣候現象的時候，我們會通知我們的值班員，包括是駕駛員，他們必須要出勤，減少了人力和財力的浪費。

　　第二個比如說正在作業的，包括常規風電故障的檢修，還有大規模規范的情況，特別是輔助作業決策和人身安全，我們有一個案例，我們那邊出現了一個情況，當時是在4到5月份的時間段，當時天氣比較好，比較好的時候當時我們后臺就預警，說接下來15-30分鐘不會出現大的雷暴，當時天氣比較好，大家覺得沒有什么問題，我們現場也有工具在做，要進行大型工具的吊裝，當時施工的規范也沒有做好，后面因為雷擊這個事情一個部件就損壞了，當時發現這個風電測量預測非常準，大家沒有在意這個事情，后面真的趕上了，系統用上了后面精準度確實比較高，只要預警了你后面看強度什么都是在范圍內的。

　　雷電預警的意義主要還是山區、高原及海上風場由于地形地貌更容易形成鋒面雷暴、大霧結冰等小氣候現象，往往運維人員上山時晴空萬里，到山頂開始云霧繚繞或電閃雷鳴。

　　第二個是雷電作為對生產安全具有一定隱患的自然災害，是聯合國確定的十大自然災害之一。風場的特點決定在雷雨天氣人員在上山有著極高的安全風險，而躲避雷電時作為有效的安全防御措施。

　　第三全國每年因雷擊導致的人身傷亡事件不斷增加，雖然目前沒有已知風場存在人員引雷導致的傷害，但風場中存在因雷死亡的牲畜的事件。我們周圍是景區，都是山羊和牲畜，所以說對牲畜這一塊的影響也是比較大。

　　現在解決的問題主要還是人員的無效出勤，通過近3年的應用，折算人員在途及車輛等綜合成本，10W風電場每年約節省10-12萬元運維費用。

　　另外一個是人身安全及作業決策，通過雷電預警信息的發布，有效的調整作業安排，避免吊裝類作業和作業中的人員無法及時撤離造成的危險隱患。當時安裝雷電預警還有領導層的考慮，為了員工的安全，其實也是讓他們在上面干貨非常安心，因為有時候這個雷電他們在外面干活不清楚天氣變化的情況，當時也是出于這樣的考慮，項目公司做了這樣的安裝。

　　雷電檢測的手段，主要是通過監測范圍較大，能夠提供較為提前的預警信息，檢測準備率比較高，目前雷電預警工作原理，感應式大氣電場，場磨式大氣電場儀。這是場磨式大氣電場儀原理圖。這個是探頭機的示意圖，大家可以看一下。他這個產品主要設計是一個三級的能限的，一級、二級、三級能限的設計，根據強度進行了設計，平時晴空萬里是非常平和的曲線，如果是陰雨天氣或者是雷電天氣，會有動態的一個顯示。

　　同時這個系統在工作或者中系統有自檢與自復的過程，他一天自檢是正常的，雷電這個東西在風電場是一部分，但是不關注這個也不行，我們從先手的感受來看。

　　這個是電場去年的示意圖，示意圖大家可以看到這個距離越來越遠相對的誤差會減少，但是它的范圍內精度是非常高的。這個是典型雷暴過程記錄的查詢，查詢還是根據你需要的，第一個他的作用有兩個，我可以寫出一個月報和年報對這個區域進行年度統計和分析，第二個出現系統故障事件的時候，我們可以從雷電外面大氣的情況，通過這個數據和產品的性質進行綜合的分析，我們業主當時考慮，當時分析雷電分析了多次，最終就沒有形式一個確切的原理，我覺可以借助這個分析雷電事故可以更加全面。

　　這個是我們所屬項目的特點，距離是5公里、10公里、20公里的半徑。這個典型的大家可以看到，正常是很平滑的曲線，在雷電生成20點30分雷電有八個，八個過程中通過激發可以達到一級報警、二級報警，二級報警以后是三級報警，然后再到正常的。

　　不同氣象條件的記錄主要是晴天，晴天是很平滑的，還有多云的時候的曲線。

　　說了分級脖頸，第一級是2到3，二級是4到5，三級是7到9，我們根據報警進行工作的計劃。

　　這是安裝的示意圖，安裝比較簡單，要達到90度以上，電阻要滿足這個要求，下面的圖顯示更清晰一點，主要是電阻的看數據和處理器，外界的警報器等等，這應該和我們電力行業的報警一樣，也是提高大家對雷電的意識。這個是故障診斷監控的一個畫面。目前雷電預警在其他的行業，我們是南網那邊過來的，他們現在也在用這一塊。這個是我們下面有一個項目所做的整體的系統，它安接上可以實現這樣一個功能。

　　最后我想說一下，因為我們所在的風電場是屬于海拔比較高，3800-4500的距離，風控比較好，這種環境氣溫特別低，有時候5、6月份都會下雪的，這個地方環境比較惡劣，我們邀請各位同行和同仁，覺得你們的產品確實信得過，你可以非常自信去我們項目試一下。

　　因為我出來就看，好多他們去我們那個項目，因為我們那個項目應該在云南是屬于非常惡劣了，也歡迎大家去我們項目指導和交流，最后說一下我們那個地方也是非常有特色的，剛才我說遍地的山羊，以前我接待了我們大學的老師，他們去就說這不是山羊，是滿山都是羊肉串，我們當地山羊喝的是礦泉水，如果大家有機會到我們云南，我們也非常熱情歡迎我們各位領導和專家進行指導和交流 。

　　謝謝大家！

　　（根據發言整理，未經本人審閱）