華韻新能源主控系統在風電運維中的重要作用
發布時間:2021-04-16
華韻新能源隨著計算芯片處理能力的不斷增強,工業控制器不斷更新。“大數據和人工智能”的不斷發展,我國各行各業在人工智能研究方面都取得了不小的成就。不少風電企業為研發對單機、機群和環境具有“超感知”能力的智能機組進行了大量地投入,人工智能也自然成了當今風電的研究和發展方向之一。
然而,現場投運的任何一臺機組,在其壽命期內,均會因各種原因報故障停機,或出現部件損壞,需要登機或遠程維修后,機組方能并網;運行機組還需要現場人員登機進行定期維護和檢修,方能保證機組安全,切實減少和避免機組潛在故障,使機組預防檢修落到實處。因此,保障現場機組維修維護的順利實施,是風電場現場運維的根本;是機組長期、穩定及安全運行的保障;是機組正常運行不可或缺的基本條件。這也是風電“大數據和人工智能”所不可替代的。
隨著風電機組大型化趨勢的發展及風電技術的進步,一方面,機組部件越來越多,結構越來越復雜;另一方面,機組安全與可靠性是機組運行的基本前提,對機組安全的要求也越來越高。為保證機組安全,機組的眾多部位采用了多重保護和冗余設計。這不僅增加了機組生產成本,更增加了部件損壞幾率和故障點,這就決定了分析與處理機組故障的難度越來越大,對現場運維技術水平的要求也越來越高。
大型風電機組均有變頻器,以變頻器為例,隨著海上機組的發展,如今多個風電整機廠家已推出了10MW機組,組成部件不斷增多;機組及變頻器結構更為復雜;單機停機損失也越來越大。變頻器不僅是機組的重要組成部分,而且,對機組安全起著相當重要的作用。

質量優異、技術成熟的變頻器,各種保護電路也應設計得相當完善。如動力電纜出現短路,需“瞬間”觸發變頻器報故障停機,箱變斷路器跳閘,以避免電纜、變頻器或機組燒毀事故的發生。利用完善的保護措施使機組及變頻器安全得到保護,但是,完善的保護措施往往會使變頻器故障維修的技術難度增大,在分析、判斷和維修變頻器故障時,需要豐富的現場經驗和相當高的技術水平。
如現場維修人員技術水平不夠高,現場經驗不夠豐富,可能因分析和判斷故障機組困難,造成大量不必要的備件消耗,長時間地大面積停機等,因此業內形成了一個較為奇怪現象,越是保護電路完善,質量優良的變頻器,越是沒有市場,例如:法國ALSTOM變頻器(國內引進的“科浮德”變頻器),其保護措施完善,在現場也被眾多的變頻器故障所證實。
然而,不少已經并網運行多年的ALSTOM變頻器機組,經過“低穿”、“高穿”改造,把原變頻器控制板改造成保護電路不完善的國產變頻器控制板,有的改造甚至直接導致了機組燒毀事故的發生。究其原因,與其保護電路設計得相對完善,變頻器維修難度很大,需要較高的技術水平和現場經驗不無關系。而風電機組又時常安裝在人跡罕至的陸地,或一望無垠的海上。條件艱苦,技術力量薄弱。因此,有必要采取切實可行有效措施為現場運維服務。
在風電機組設計階段就需要考慮到部件損壞及現場故障分析、判斷與處理的方便問題,并把現場維修、維護方便放在重要位置。在變頻器、主控及SCADA后臺軟件設計階段就需要考慮設計各種工具和手段,以便在遠程控制中心通過主控、變頻器調試軟件及SCADA后臺軟件實現機組的遠程故障診斷與容錯運行等;在處理疑難故障時,能通過經驗豐富技術人員的遠程指導,縮短故障處理的時間。
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