机电论文发表期刊推荐《电力系统自动化》杂志为美国工程索引EI核心期刊，办刊宗旨为“立足行业，鼓励创新，面向应用，促进电力工业科技进步”，主要面向电力行业从事科研、设 计、运行、试验、制造、管理与营销的专业技术人员以及相关专业的大专院校师生、电力产品用户等，既具有学术性和前瞻性，又注重实用性和导向性，同时也重视 和鼓励来自科研、生产第一线的经验、改进和革新。
摘要：由于风电行业发展时间较短，各项标准相对不够完善，而且风电场存在地理位置偏僻、机组分散、运行环境恶劣等不利因素，使风电机组运行维护工作存在很多困难，在此情况下风力发电机组的稳定运行显得尤为重要。
关键词：风力发电,运行维护,运营成本
一、公司风力发电运行维护概况
公司风电场安装33台1.5MW机组，2007年5月投产，2007年上网电量为2673.75万kWh，2008年上网电量为10405.66万kWh,2009年上网电量为10452.86万kWh，2010年上网电量为9177万kWh。如仅从2008、2009年的全年上网电量来看，机组实际上网电量已经达到可行性研究报告中风电场年上网电量设计水平（9867万kWh），但这其中包含风能资源、发电量修正折减系数的短期实际值与理论计算值间差异等因素的影响，并不能全面反映机组本身的技术性能水平，尤其是无法反映为维持较高发电量而产生的高昂的维护费用，而根据运行这几年来对于机组发电量、功率曲线、设备可利用率、维护更换部件等运行数据的统计和趋势、经济分析，机组在功能、性能和稳定性、可靠性方面仍存在较大缺陷，如不能彻底改进、完善，必将对风电场整个经营周期内的发电效益、经营成本、投资收益率等综合经济指标造成极大影响。
二、环境温度影响功率曲线问题
机组在采购合同技术规范书中明确的工作环境条件范围（空气环境温度：-30～＋40℃，风速：切入风速3m/s，额定风速11m/s，切出风速20m/s）内达到其保证的功率曲线（95%标准功率曲线）或设备可利用率（95%）。
1、夏季环境温度高影响齿轮箱温度。根据可研报告，每年5月-9月为风电场所在区域高温季节，月平均最高气温23.4℃，极端最高气温37.6℃，而2009年、2010年、2011年该时段机组实测环境最高温度为35～38℃，完全在正常工作环境温度范围内（空气环境温度：-30～＋40℃），但此时段近30台风机在机组实测环境温度35℃左右，较高风速（额定风速11m/s附近），即最理想的出力情况下却出现因齿轮箱油温高（大于75℃）自动降低功率输出的现象，最低时只能达到标准出力的30%左右，无法达到合同保证≥95%标准功率曲线的要求，所有风机在环境温度较低时（20℃）且在中午时段齿轮箱油温高（大于75℃），影响风机发电状态。2009年-2011年风机厂家对部分机组进行了改进并清理散热器，但并没有明显效果。2010年5月、2011年5-8月、2012年5-8月几乎所有风机均出现此类限功率现象，虽然风机厂家再次组织人员对齿轮箱散热器进行了更换和清理，但没有根本性解决。大量能量被转换为无效的热能，致使齿轮箱油温在环境温度符合工作条件下即超过工作限值的根本问题，仅通过更换或清理散热器方式解决问题，除效果并不明显外，每年均须组织大量人力、物力在停机状态下进行该项工作，大大增加了维护成本和发电损失。
2、冬季温度低影响电池情况。根据可研报告，每年12月至次年3月为风电场所在区域低温季节，月平均最低气温-16.1℃，极端最低气温-34.9℃（50年一遇），而针对此特点所采购的一期机组为低温机型，其正常工作环境最低温度为-30℃，但2009年、2010年该时段机组在实测环境温度为-26℃左右，近三十台风机即出现“135-电池检测失败三次,低电压”、“165-电池温度过低（机舱电池温度低于-10℃）”等故障，无法正常启机发电，造成设备可利用率低于采购合同中保证的95%。该现象主要是因为机组低温条件下电池、齿轮箱润滑等性能降低造成，而机舱密封不良和舱内加热器设计不合理等方面也有待改进。2010年2月风机厂家组织人员增加机舱密封刷以改善机舱保温性能（该措施在高温季节反而会增加机舱温度高、齿轮箱油温高等问题），但并无明显效果，而增大加热器功率方案也因安全隐患等原因未能真正实施，故此问题一直未能有效解决。
三、风力发电机组故障频繁
损坏的主要（高价值）部件多，维护工作量大、成本高，而根据各月故障间隔累计时间、设备可利用率和主要更换部件统计分析，主要部件损坏数量在风机运行一年之后呈上升趋势。
1、机组故障率高。机组自2007年投入运行至2011年9月各台风机的故障次数统计如下，最高次数达到7709次，最低次数为1388次，2010年9月至2011年9月每台风机平均故障次数达到1000次。平均每台故障次数为4388次，目前最高故障次数达到10070次。机组的部份频发故障，如轮毂驱动、变桨驱动错误、移动时偏航功率低、刹车位置、功率变频器错误、刹车存储继电器等，虽然可通过多次复位、启停操作恢复运行，单次停机时间较短，可能使设备可利用率统计数据较高，但反复重启所必经的复位、变桨、刹车、自检、偏航、启动、并网等过程不但会大大降低风能的利用效率，而且频繁的机械、电气启停冲击必然会降低设备的使用寿命。机组的轮毂滑环故障、变桨电机故障、齿轮箱润滑油泵故障、齿轮箱断齿故障、发电机旋转编码器故障、发电机集电环故障、发电机轴承故障、快速熔断器故障等则必须由专业维护人员登机处理，甚至需整体更换部件，维护工作量大、周期长、维护成本和发电损失大。
2、机组核心关键部件易损坏。设备质量无法满足机组正常安全运行和长期使用的要求。机组易损坏的主要部件包括:齿轮箱、发电机、机侧变频器、网侧变频器、轮毂集电环、变桨电机、350A快熔保险等，不但数量大、费用高、维护难，即使在经过前期调试并大批量更换主要部件后，主要部件的损坏仍呈现上升趋势，维护更换期间附带产生的高昂的车辆、人工、物料费用和发电量损失较大。同时主要部件频繁损坏所反映的设计、制造缺陷如不能真正解决，也必将对后期的电量生产、风机维护和成本控制带来巨大压力。
3、机组齿轮箱漏油问题，个别机组漏油严重，甚至造成整个塔筒外表面污染，除需及时清理外，齿轮箱润滑油油位、油质检测、更换也必须在日常维护中关注，以避免造成齿轮箱磨损、更换的严重后果。
4、机组的控制、变频设备均安装在塔顶机舱内，每次维修必须登机，使维修工作受到很大限制，导致维修效率大大降低，这点在能够稳定运行的机组上不是什么太大的问题，但在故障频繁的机组上将严重影响发电量。
5、机组存在电网断电恢复时机组易损坏。每次线路停电后恢复送电时就会有部分机组出现保险熔断、变频器损坏等故障，必须由维修人员到现场登机修复后才能恢复运行。线路停电是风机实际运行中的正常现象，主要发生在计划检修和恶劣天气等原因造成的电网故障时，而风电场安稳装置的投入也增大了线路停电的可能性，不能因此造成机组器件损坏，导致发电损失和维护费用的增加。
四、专业的维护队伍保证风机的稳定运行
2007年调试阶段高峰期风机厂家现场维护人员多达三十余人，即使在经过一年多磨合、调整期后，至今厂家在现场仍需常驻5-7名熟练的维护人员，而在齿轮箱散热器清理、更换这种涉及机组台数多、工作量大、周期要求短的故障维护或改造工作中仍需从其他现场调集人员集中处理。公司自成立检修公司以来，检修人员吃苦耐劳，不怕脏不怕累，起早贪黑维护定检风机，及时消除风机设备隐患，保证风机可利用率达到99%以上，为风场的可靠运行打下良好基础。
五、结语
随着风力发电事业的发展，我们应越来越重视风力发电机组持续稳定运行的能力。质保期结束后的运行维护工作将面临更加严峻的考验，只有加强风机设备的检修才能有效控制和降低技术风险，促进行业的健康发展。
