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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