2.案例

近期,風機著火、倒塌事故時有發(fā)生,而風機的裝機容量發(fā)展速度卻在直線上升,單機容量也是越做越大。風機的質量問題已經引起產業(yè)鏈條上所有利益方的關注,這個產業(yè)需要增加一些憂患意識。具體內容參見附件1：《風機著火及倒塌事故接連發(fā)生 質量問題引關注》。

（三）風機檢修現(xiàn)狀

風電場投運后，我們每年都安排檢修人員到風機裝備制造廠學習。對現(xiàn)場投運的風機，我們與風機廠家的維護人員一起進行風機的維護、消缺工作，并請風機廠家的維護人員進行技術講課和現(xiàn)場講解，培養(yǎng)檢修人員維護風機的技能和水平。從2009年開始，玉門一期V52風機（49.3MW）由我們自己的檢修人員承擔日常維護消缺和定檢維護，景泰一期和玉門二期在年內由廠家完成兩年維護后移交給我們承擔日常維護消缺和定檢維護、修，屆時我們維護的風機將達到121臺，容量為143.8MW。

1.風機日常維護保養(yǎng)

對風機的日常維護，我們也在不斷探索、不斷完善，注重抓好以下幾個方面的工作：

一是嚴格按照日常維護制度的規(guī)定、風機維護手冊中的要求，并結合季節(jié)氣候條件完成設備消缺工作及臨時出現(xiàn)的設備消缺工作。

二是臺賬記錄的規(guī)范管理。工作完成后在設備臺賬及中控室的消缺記錄本上做好詳細準確記錄，注明工作完成人、檢查人及時間，以便用于分析問題、總結積累經驗、找出規(guī)律及共性之處，為以后的工作提供幫助。

三是每天的巡檢工作。風速小的時候登機檢查，聽聲音、看顏色、看數(shù)據(jù)、看油位、檢查運動狀態(tài)、聞味道、摸溫升等。風大時在風機底下巡視，去順風方向聽聲音，看運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，防范于未然。

2.設備定檢維護

設備定檢維護分為半年維護、一年維護。比如，半年維護周期為6個月，定期維護的內容有緊螺栓、加換油酯、設備對中找水平、換密封件、調整更換剎車片、處理繼電器和接觸器以及開關接點等。定期維護的具體時間一般安排在風小或無風天進行，避免因維護停機而損失更多的電量。
目前我們已能夠全面完成風機的定檢維護和日常維護消缺工作，并且能夠完成風機發(fā)電機更換等大型項目，風機可利用率始終保持在96%以上，確保風電機組穩(wěn)定、經濟、高效、安全運行。

3.備品配件的管理

備件的及時供應是保證設備發(fā)生故障后能及時修復，提高設備完好率的物質條件。建立健全物資采購制度、出入庫登記等制度，入庫的備品備件分類存放，設專人管理、建立臺帳，做好出入庫登記，且定期盤點。更換備品配件后在設備臺賬中做好記錄，以備查驗。風機備品的采購基本上依靠風機廠家獨家供應，按照保證夠用又不要積壓的原則，輔助觸點、繼電器K250等易損件的庫存始終保持10個以上，變頻器、直流輸入模塊等不易損壞的配件保證庫存2個，油脂、碳刷等消耗性材料按照半年的用量進行采購和儲存，經過兩年多定檢維護和消缺的實踐，備品配件能基本滿足現(xiàn)場維護、消缺的需要。

4.風機用油脂國產化的嘗試和探索

從2009年8月開始，我們從玉門風電場選定四臺V52-850KW機組進行試驗，將其中兩臺機組的齒輪油、液壓油、潤滑脂全部用國產昆侖潤滑油相關油脂進行替換，與另外兩臺進行對比，每30天對上述四臺機組的油脂進行取樣，送交專業(yè)油脂檢測中心進行檢測，通過不少于兩年的跟蹤檢測，得出昆侖潤滑油脂能否替代原有進口油脂的結論。

5.人力資源管理

（1）新員工的培訓

新招聘人員采取集中培訓和實習培訓兩個階段。

首先集中培訓, 以講課、現(xiàn)場參觀、制度解析、案例分析等多種方式向員工宣講企業(yè)概況、企業(yè)文化、規(guī)章制度、安全常識，引導員工做好自身的職業(yè)生涯設計，對風電行業(yè)有一個全新的認識。

其次是崗位實習。在通過《電力安全工作規(guī)程》理論考試合格后，進入生產現(xiàn)場，在風電場各級管理人員的統(tǒng)一安排下開展以現(xiàn)場實踐為主的學習培訓。培訓采取師傅帶徒弟的方式，以案例教學、基礎理論講解和現(xiàn)場操作為主。

（2）運維人員的培訓

一是安排人員到風機廠家或請專家來現(xiàn)場進行講課，主要學習風力發(fā)電機原理；風機各系統(tǒng)構成、各部件結構和功能；風電場運行和檢修技術；風機常見故障及處理方法等。
二是主要針對變電站運行、風機消缺和定檢維護為主，由技術人員或業(yè)務骨干在工作現(xiàn)場針對實際設備講授操作理論、程序與技術規(guī)范,然后進行標準化的操作示范演示,把所要學的技術、程序、技巧、事實、概念或規(guī)則等呈現(xiàn)給學員。學習人員逐一模仿練習,使操作逐漸熟練直至符合規(guī)范的
序與要求。技術人員在現(xiàn)場作指導,隨時糾正操作中的錯誤表現(xiàn)。這種方法培訓直觀,有較強的理性認識,能夠使學習人員很容易接受,培訓時間短
效果明顯。

通過培訓，提高員工專業(yè)技術素質，提高工作質量和工作效率，提高安全工作能力。

風電建設規(guī)模的快速增長必然帶來風電各專業(yè)人才的稀缺。風電專業(yè)人才的競爭已基本到了白熱化的程度。風電項目自身的特點決定了項目所在地大多地處遠離城市、自然環(huán)境惡劣、生活條件艱苦的地區(qū)。高學歷專業(yè)人才千金難求。即使是基于眼前就業(yè)壓力而進入風電場來的，也僅僅是把風電場做為過渡，一旦有了較好的發(fā)展機遇和其它符合自身追求的目標就會離去。有些本地化的一線工人也基于用人單位人事勞資管理方面的因素，大多采用勞務派遣的方式，使運檢一線人員深受無歸宿感的困擾，無法安心服務于風電場。玉門風電場是甘肅省內投運最早的風電場之一，隨著酒泉千萬千瓦級風電基地的建設，技術工人流失非常嚴重，先后有十多位辭職，到其它風電場工作。如何留住人員，是我們面臨的一大難題。

四、風力發(fā)電穩(wěn)定性及目前采取的措施

（一）風資源

從表中數(shù)據(jù)不難看出，設計給出的年平均風速和年有效風速小時數(shù)均比實際要大。該組數(shù)據(jù)是從風場風機運行中獲取的，沒有權威性，可作為參考。對今后的項目建設可研論證可作為一種提醒。這樣對一個風電場的投資回報分析能夠更趨準確和合理。

（二）風電機組低電壓穿越能力技術改造進展情況及存在問題

《國家電網公司風電場接入電網技術規(guī)定》中對風電場低電壓穿越要求為： a）風電場必須具有在并網點電壓跌至20%額定電壓時能夠維持并網運行625ms的低電壓穿越能力； b）風電場并網點電壓在發(fā)生跌落后2s內能夠恢復到額定電壓的90%時，風電場必須保持并網運行。

大唐甘肅公司所轄291臺風電機組中，Vestas風機為2006年投入運行的機組，不具備低電壓穿越能力；華銳SL-1500風電機組出具有低電壓穿越能力的測試報告，但在風電機組發(fā)生事故時，河西玉門地區(qū)所有運行風機全部脫網，因此對風機是否具備電網標準要求的低電壓穿越能力，有待實驗考證?，F(xiàn)已與幾家風機制造廠家進行積極溝通，風機制造廠家將根據(jù)電網標準要求，通過試驗驗證對控制器進行軟、硬件升級改造，具備低電壓穿越能力，確保在電網故障電壓降低的情況下,風電機組不脫網,保持發(fā)電運行能力，在故障切除后很快恢復正常運行。

（三）有功智能控制系統(tǒng)運行情況分析

1. 有功智能控制系統(tǒng)

甘肅大型集群風電有功智能控制系統(tǒng)包含甘肅省調調度員控制終端和嘉峪關地調調度員控制終端，下管屬330kV玉門變和瓜州變兩個控制主站，這兩個控制主站下又控制330kV嘉峪關變、玉門變、瓜州變、張掖山丹變、涼州變五個控制子站，這五個控制子站又分別去控制大梁、向陽、中電酒泉、三十里井子、昌馬、大唐玉門、潔源、北大橋東、柳園等諸多風電場和張掖、金昌的火電廠。

2.大型集群風電有功智能控制系統(tǒng)在風電場的主要功能

裝置通過專用2M通道，與330kV玉門變、瓜州變兩個控制主站和嘉峪關地調、甘肅省調的調度員控制終端通信功能，把裝置測量的數(shù)據(jù)、動作報告等內容，經過330kV玉門變、330kV瓜州變兩個控制主站上送到嘉峪關地調、甘肅省調的調度員控制終端顯示。在風電場采集的信息主要為風電場上網功率，各饋線功率，計算風電場總出力，并將這些信息通過玉門、瓜州主站上送至地調、省調進行監(jiān)測；同時接收地調、省調調度員終端計算機下發(fā)的當前計劃出力、標桿計劃等信息，根據(jù)當前計劃控制本風電場的出力。還可以根據(jù)風電場實際風資源狀況申請加出力等。

甘肅大型集群風電有功智能控制系統(tǒng)的投入運行，實現(xiàn)了電網接納風電能力的實時評估，然后根據(jù)評估結果確定風電最大發(fā)電出力，分配并顯示各風電場的發(fā)電計劃，做到了風電智能調度、有功智能控制、風火打捆的協(xié)調控制，實現(xiàn)了集群風電與電網的互動閉環(huán)控制，既能保證電網的安全、穩(wěn)定運行，又保證了風電送出的最大、最優(yōu)化。

但在現(xiàn)階段由于河西玉門地區(qū)電網穩(wěn)定性要求和送出線路負荷所限，省調下發(fā)的標桿計劃一般只能達到各風電場總出力的30%左右甚至更低。送出線路負荷問題已經是制約風電送出的突出問題，也是制約風電有功智能控制系統(tǒng)發(fā)揮最大作用的突出問題。

（四）動態(tài)無功補償裝置設備運行情況

早期的風電機組不具備維持和調節(jié)風機端電壓水平的能力，在運行時還要從系統(tǒng)吸收無功功率，相應地，風電場需要裝設無功補償裝置進行補償。
大唐甘肅公司景泰風電場裝設有兩臺SVG動態(tài)無功補償裝置、昌馬330KV變電站裝設有一臺SVG動態(tài)無功補償裝置、玉門風電場裝設有兩組電容器（SVC）。這些無功補償裝置在投運時對照設計說明書和相關技術標準，通過了有計劃的性能試驗、動態(tài)調整跟蹤，在投入運行后隨時對設備運行狀況和存在的問題與廠家聯(lián)系處理，確保了該裝置運行的安全穩(wěn)定性。

（五）風功率預測系統(tǒng)建設情況

風電具有間歇性、隨機性和波動性。風電場出力不穩(wěn)，給電網調度、調峰、安全等帶來一系列問題。準確的風電功率預測是解決以上問題的有效方法之一。風功率預測系統(tǒng)技術的關鍵是對于風電場氣象信息的預測。建立風電功率預測系統(tǒng)對于風電場的日常運營有著重要意義，風電功率預測系統(tǒng)使風電場可以向電網公司提供準確的發(fā)電功率預測曲線,這使得電網調度可以有效利用風電資源,提高風電發(fā)電上網小時數(shù)。根據(jù)德國、丹麥等歐洲風電發(fā)達國家的經驗，如果風機檢修全部在小風期或者無風期完成，風電場每年的發(fā)電量將提高2%，以5萬千瓦的風場為例，其每年直接經濟效益將超過120萬元。由國家電網公司發(fā)布的《風電場接入電網技術規(guī)定》、《風電調度管理規(guī)定》中，都對風電場的發(fā)電功率預測技術參數(shù)進行了明確的規(guī)定。

目前，我公司所屬風電場與當?shù)貧庀缶纸⒘肆己玫年P系，依據(jù)氣象局提供的次日和一周內的氣象資料，進行發(fā)電功率預測。

五、網架結構和送出對風力發(fā)電的制約

1.嘉酒電網的結構及特點

嘉酒電網位于甘肅電網最西端。主要擔負著嘉峪關、酒泉兩市及其周邊地區(qū)6縣（市、區(qū)）和"三個基地"（即新能源基地、有色冶金新材料基地和特色農產品生產與加工基地）的供電任務。電網的主要特點是供電半徑長，重要用戶多，多種能源發(fā)電形式并存，尤其是風力發(fā)電蘊藏資源豐富，電網負荷分布不均衡，呈現(xiàn)為西部電網電源集中，東部電網負荷集中。隨著西部大開發(fā)打造甘肅路上小三峽，發(fā)展風力清潔能源戰(zhàn)略的實施，近兩年網內風電、水電建設項目發(fā)展迅猛，嘉酒電網已逐步形成為火電、水電、風電互補的送電端電網。

嘉酒地區(qū)電網以110KV為主要網架，以330KV嘉峪關主變電站﹑玉門主變電站﹑瓜州變電站為樞紐，經玉-嘉-泉雙回線與甘肅電網聯(lián)結。

按地域劃分，嘉酒地區(qū)110KV電網可分為東部電網、中部電網、西部電網。

(1)東部電網：以330KV嘉峪關變電站為樞紐。嘉峪關變電站、金塔變電站、大莊子變電站、河東里變電站、東風變電站分別經110KV嘉金雙回線、金大雙回線、大河雙回線、河東雙回線連接。連接酒鋼電力系統(tǒng)，并向嘉酒電網的負荷中心輸送電力。

（2）中部電網：以330KV玉門變電站為樞紐，通過110KV玉唐線、玉三線、玉聯(lián)線與大唐風電場、低窩鋪風電場和聯(lián)合變水電連接。嘉酒中部電網通過110KV玉門鎮(zhèn)變-330KV瓜州變-330KV玉門變電磁環(huán)網運行。連接大量的風電和水電。

（3）西部電網：以330KV瓜州變?yōu)闃屑~。通過安西變-敦煌變雙回線-肅北變、阿克塞單回線連接肅北水電群及凱騰燃氣電廠。

截止2011年4月底河西地區(qū)總裝機容量達到了420萬千瓦左右，由于網架結構薄弱，電力輸送存在瓶頸。目前甘肅電網只能吸納30%左右的風力發(fā)電量。

2.風機大面積脫網對電網的影響

在電網電壓跌落情況下，風電機組中的雙饋感應發(fā)電機會導致轉子側過流，同時轉子側電流的迅速增加會導致轉子勵磁變流器直流側電壓升高，發(fā)電機勵磁變流器的電流以及有功和無功都會產生振蕩。這是因為雙饋感應發(fā)電機在電網電壓瞬間跌落的情況下，定子磁鏈不能跟隨定子端電壓突變，從而會產生直流分量，由于積分量的減小，定子磁鏈幾乎不發(fā)生變化，而轉子繼續(xù)旋轉，會產生較大的滑差，這樣便會引起轉子繞組的過壓、過流。如果電網出現(xiàn)的是不對稱故障的話，會使轉子過壓與過流的現(xiàn)象更加嚴重，因為在定子電壓中含有負序分量，而負序分量可以產生很高的滑差。過流會損壞轉子勵磁變流器，而過壓會使發(fā)電機的轉子繞組絕緣擊穿。為了保護發(fā)電機勵磁變流器，采用過壓、過流保護措施勢在必行。保護動作即風機脫網。

當風速超過切出風速或發(fā)生故障時，風力發(fā)電機會從額定出力狀態(tài)自動退出并網狀態(tài)，風力發(fā)電機組的脫網會產生電網電壓的突降，而機端較多的電容補償由于抬高了脫網前風電場的運行電壓，從而引起了更大的電網電壓的下降。絕大多數(shù)風電機組不具備低電壓穿越能力，在系統(tǒng)電壓出現(xiàn)瞬間波動時大量風機脫網，造成系統(tǒng)異常情況擴大。

2011年一季度以來甘肅省內部分風電場發(fā)生了由于設備故障引起風機區(qū)域性的大面積脫網事故。其中比較典型的是：

（1）2011年2月24日，330KV橋西升壓站第一風電場35B4饋線開關柜下側電纜頭發(fā)生C相擊穿，后演化為三相短路故障，導致系統(tǒng)電壓大幅度跌落，敦煌變330KV母線電壓最低跌至272千伏，造成298臺風機因不滿足低電壓穿越能力而脫網，共甩出力約40萬千瓦時，之后由于網內SVG（SVC）裝置沒有正常發(fā)揮動態(tài)無功調節(jié)功能，造成大量無功功率過剩涌入330千伏電網，同時因風電大幅度減小，進而引起系統(tǒng)電壓升高，750千伏敦煌變330千伏母線電壓瞬間達到365千伏，最高達到380千伏，750千伏母線電壓瞬間達到800千伏，最高達到808千伏，最終300臺風機因過電壓及其它原因脫網，共甩出力約為42萬千瓦。

（2）2011年3月11日，330千伏昌西變大唐第一風電場35E1，35F4饋線分別因電纜頭終端頭A相，C相燒損跳閘，引起系統(tǒng)電壓波動，造成玉門地區(qū)8座風電場171臺風機因低電壓脫網，共甩出力約23萬千瓦時。

總的來說，對于風電運營及維護管理，我們也處在探索階段。風力資源和設備潛能可否更高利用，主要還是起因于風力發(fā)電本身的穩(wěn)定性，受制于送出和電網安全。現(xiàn)階段，對風機設備的維護管理已逐漸走向規(guī)范化，在此基礎上，我們運營維護行業(yè)也將會同研究機構、制造廠、投資方，共同優(yōu)化設計，推進技術改造等共同關注的問題。