风力发电设备管理论文

摘要：经济的发展，促进社会对电力的需求也逐渐增加，这有效地推动了电力企业的发展。风力发电设备的可靠性数据管理包括风电机组的可靠性数据统计管理和风电场的可靠性数据统计管理两部分。风电机组的可靠性数据范围以风电机组出口主开关为界，包括塔筒、叶轮、传动变速系统、发电机系统、偏航系统、变桨系统、液压系统、控制系统、变流/变频系统、通信系统以及相应的辅助系统。以下是小编精心整理的《风力发电设备管理论文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

风力发电设备管理论文 篇1：

风力发电设备安全管理与运行维护

摘要：风力发电作为一种绿色能源，因其对环境无污染、零排放的应用优势而受到高度重视和推广。因此，从风电设备的安全管理和运行维护出发，确保风电设备的运行质量和设备性能。

关键词：风力发电设备;安全管理;运行维护

由于风力发电环境多位于高原地区和沿海地区，气候特征和地理特征对风力发电设备安全运行的影响不容忽视。此外，风力发电基站是单一离散、全线集中控制的方法。风力发电设备的安全管理和运维需要克服复杂的地理位置和多变的气候环境，这对风力发电设备和运维人员是一个巨大的考验。风力发电设备的工作原理是风轮将风能转化为机械。因此，风电企业应重视风电设备的安全管理和运行维护，提高风电设备的在线安全运行周期，为社会提供安全可靠的电能。

1风力发电设备常见故障及措施

1.1气候和地理环境影响

风力发电的建设往往取决于某一地区风电场的规模，但风电场往往位于高海拔、沿海地区等偏远地区。夏季沿海地区的强风和暴雨以及冬季高原地区的暴雪对风力发电设备的威胁更大。情况严重时，风力发电设备的使用寿命会缩短。此外，这种环境容易破坏风力发电设备的金属结构件，增加腐蚀性，削弱风力发电设备的整体不稳定性。安全管理和运维措施应加强对风力发电设备叶片、齿轮、轴承等机械金属结构件的检查，检查是否有腐蚀、变形等情况。同时，应根据风力发电机的功率输出曲线来判断环境。适当调整风力发电设备对定期运行检查周期和维护力度的影响。提前掌握风电设备安装位置环境现状，选择合适的设备材料或设备，减少环境对风电基站运行的影响。因此，在风力发电设备选材时，应选用耐低温、耐压强、低压运行的电气控制设备，并定期调整叶片。安装角和浆体整定值，以获得风力发电设备的最佳性能。

1.2风力发电机运行维护

风力发电机是各风力发电基站的核心机电设备，其性能和运行维护直接影响风力发电的电能质量和运行的经济效益。一般通过定期检查和日常维护，发现故障，消除安全隐患，减少故障发生率，提高机组在线安全运行时间，保证机组效率和质量。风力发电机常见的故障有：传动部件之间严重堵塞或摩擦;由于长期使用，紧固螺栓松动或螺栓剪切不均匀;液压系统有泄漏;各种传感器损坏或电动执行机构不敏感等。风电机组安全管理和运行维护的重点是定期维护和应急故障排除。其中传动部件间的润滑卡壳、拧紧螺杆拧紧检查、功能验证、液压系统检查、传感器、电动执行机构等都是定期维护的内容。定期大修必须没有任何手续，风力涡轮机的每个部件都应该仔细检查，以确定是否发现了问题并及时更换或修理。故障应急维修是指风机出现故障时，及时进行现场检查和处理。首先要观察故障的表现形式，如电机抖动、液压损失等，迅速判断故障原因，停止维修，及时更换损坏部件。及时检查和纠正电子控制系统的短路连接或端子松脱或环境受环境影响的情况。为了快速更换部件，易损件和消耗品应存放在风力发电基站或由维修人员携带。维修保养工作完成后，应及时记录故障点和解决方案，清理维修现场，确保设备的完好率，并为下次类似故障提供快速可靠的解决方案。

1.3变频器运行维护

风力发电设备中采用变频器作为电气控制设备。其应用原理为：当风轮转速低于设定值时，变频器由电网交流电变为直流电储存在基站电容中，再由交流电发送到发动机转子。逆变器常见故障包括过流故障、过载故障、过电压故障和温度故障。但由于逆变器的种类和形式较多，其故障编码也不尽相同，解决方案也不尽相同。以温度故障诊断为例，当风力发电机与电网和冷却风扇不工作，冷却循环泵不抑制，并有相应的故障代码，它可以确定设备关闭是由于过度的逆变器的温度。解决方案：检查冷却风机叶片是否损坏，电机电源是否欠压;检查冷却循环泵电机及其密封性。检查故障原因后，及时更换新的散热器或电机，同时对电源进行冗余处理。

2风力发电设备的安全管理

随着风力发电设备的不断更新，设备的种类和类型也层出不穷。然而，风力发电人员很难完全掌握。安全管理意识不强，维修技能较弱。为了提高和加强风力发电设备的安全管理，企业人员的专业技能和职业道德应该改善，各种管理系统逐渐完善和工作经验，应该形成标准化的操作程序和操作指令，和设备文件管理和设备责任应该实现人员管理制度建设。对于较为常见的故障或问题，可以组织专家进行讨论分析，制定一套快速、高效的解决方案，提高安全管理质量和设备安全性能。

3 风力发电设备运维管理工作中的相关注意事项

下面以风力发电变压器为例进行分析。海上风力发电机变压器由于高湿度、高霉、高盐雾腐蚀等恶劣环境，对变压器的运行会产生致命的影响，易使钢构件发生腐蚀和锈蚀。线圈的沉积、放电和模具痕迹出现在电缆的外层，影响变压器的外观、质量和可靠性。

3.1频发过电压

海上风电变压器在运行过程中经常受到过电压的影响，主要是运行过电压、短时过电压、雷电过电压和超快瞬态过电压，使风电变压器运行中最容易发生故障的是超快瞬态过电压，其典型频率为100kHz-50MHz。极快的瞬态过电压引起绝缘击穿。海上风力发电变压器考虑极快的瞬态过电压。

3.2负载谐波电流

风力发电系统中附加的非线性负载，如变频器、发电机、断路器等，在运行过程中会产生谐波。这些累积的谐波被不断地重复和叠加，当它不是基频时，就会增加系统的峰值电压和电流。除了发电机产生的谐波外，还有由PWM电压源逆变器产生的破坏性谐波。风电变压器经常受到非正弦负载电流和谐波的影响。谐波的危害是增大了变压器的涡流损耗和杂散损耗。绕组导线的涡流和循环电流引起额外的加热。这些热量必须通过额外的冷却装置进行处理，以避免绝缘过早老化和变压器局部过热失效。

3.3负载波动

风速的变化意味着风机必须在不断变化的负荷下运行，变压器要经历频繁的冷却和加热循环。風力变压器可以在局部风力作用下从一个非常低的负荷多次循环到一个非常高的负荷。这个循环在结构部件上产生反复的热应力和机械应力，如绕组、阀体和夹具。持续的热循环也会加速内部和外部电气连接元件的老化。频繁的低负荷到高负荷循环的累积效应使得海上风电变压器绝缘疲劳失效的风险更高。

3.4频繁机械振动

海上风力发电变压器的结构也必须注重机械共振。大量案例表明，安装在机舱或塔内的变压器被相当数量的风力涡轮机产生的振动损坏。当风荷载冲击风机叶片时，会引起变压器剧烈振动。运输过程中的振动、短路和操作，如果绕组连接或引线接头操作不当，可能导致疲劳失效。

3.5三防处理

在设计海上风力发电变压器时，应采取合理的措施，如尽量将部件的边角圆角化，以提高部件的表面光洁度，减少不平整度;尽可能减少接缝，并在缝隙可能发生腐蚀的地方做密封涂层;采用适当的技术消除压力，避免过度压力;易损部件应易于维修和更换。合理选择相关材料，如耐蚀性强、不发霉等材料;确保不同的金属相互绝缘，或将相同的金属材料镀在不同的材料上，使其电位一致;涂敷件可选用耐腐蚀性较好的合金和不锈钢。表面处理是三防技术的关键。对变压器易腐蚀部位进行电镀、热喷涂、三防漆等表面处理。

总之，风力发电设备是风力发电的基础。必须以安全生产为基础，以设备安全管理和运行维护为重点，以安全隐患快速诊断和排除为大修手段。同时，各种运行说明书力求有效预防控制和快速解决，确保风电设备在线安全运行，提高风电发电和企业经济效益，为社会提供安全可靠的电力。

参考文献

[1]潘露，高鹏飞，李笑怡，范磊，杨植民.风力发电机组与箱式变压器之间等电位连接研究[J].电气时代，2019（08）

[2]吴红菊，贺银涛.海上风电升压变压器散热方式选择[J].电工技术，2019（13）

作者：高军

风力发电设备管理论文 篇2：

风力发电设备可靠性数据管理

摘要：经济的发展，促进社会对电力的需求也逐渐增加，这有效地推动了电力企业的发展。风力发电设备的可靠性数据管理包括风电机组的可靠性数据统计管理和风电场的可靠性数据统计管理两部分。风电机组的可靠性数据范围以风电机组出口主开关为界，包括塔筒、叶轮、传动变速系统、发电机系统、偏航系统、变桨系统、液压系统、控制系统、变流/变频系统、通信系统以及相应的辅助系统。风电场的可靠性数据范围包括风电场内的所有发电设备，除风电机组外，还包括箱变、集电线路、升压站主变等，及其相应的附属、辅助设备、公用系统和设施。本文就风力发电设备可靠性数据管理展开探讨。

关键词：风力发电;设备可靠性;数据管理

引言

风电场监测数据庞大，持续时间长而且在采集和传输过程中还可能出现丢失，为了更加方便和有效的使用这些资料数据，需要建立一套实用性强、运行可靠性高的风电场数据库管理信息系统，不仅可以进行数据的采集和存储，而且要方便地按照需求对数据进行导入和导出。为电网和风电场运行提供准确快速的数据保障，同时减少备用容量，优化电网调度。

1风电可靠性数据管理常见问题

（一）系统问题。（1）系统功能升级。增加SCADA故障数据收集功能，升级后进行备份。（2）系统故障、老旧。数据缺失，需尽快进行修复。（3）系统功能设置限制。只能存储1～2个月数据，不及时存储导致部分数据丢失。（4）数据存储时间间隔长、可调取时间短。及时进行备份。（二）数据管理。（1）所有报表上报前需要有审核流程，确保报送给公司的数据准确、完整、可用。（2）在发现数据有异常后，要在报表中扼要说明数据丢失原因、丢失时段。月报中的SCADA数据直接影响风电场当月风机可利用率。（3）系统进行升级、系统故障等情况发生时，首先要确认实时数据是否可以完整、有效存储，若出现数据丢失情况，要及时向相关负责人报备。

2风力发电设备可靠性数据管理

2.1建立信息化平台，明确管理责任

为了方便风电场工作人员对设备进行监督和检查工作，达到远程设备管理的目的，建立一种信息化管理平台势在必行。信息化平台主要包括制度发布、预警管理、试验数据管理、报告交接、定期工作、指标分析等模块。首先，应在风电场安装信息化平台登录程序，各风电公司定期将设备的运行参数、异常情况、试验数据、定期统计按专业录入到软件中。然后，风电公司各级人员在信息化管理平台设置不同角色，这些角色分别对应不同的权限。根据权限不同，各级人员会有不同的待办事项以及定期工作提示，从而完成各个模块中的填报、校对、审核职能。同时，根据角色落实各项工作管理流程，各级人员各司其职，使各项设备管理工作井然有序，最终实现完全利用信息化手段开展各项工作，明确各级管理职责。

2.2风电数据知识图谱自动构建过程

风电数据可以分为两类：结构化数据与非结构化数据。结构化数据主要指风机SCADA系统中的设备运行数据和故障数据，以表格为主，是系统中的主要数据源。这类数据的知识图谱构建比较简单，只需将表格的行作为知识图谱的实体节点名称，列作为关系，单元格中的值作为属性值。非结构化数据主要指一些文本类的数据，如运维工单、检修记录等。对于这类数据的处理相对复杂，主要分为以下步骤：（a）实体/属性抽取;（b）共指消解;（c）关系抽取;（d）数据融合。

2.3建立报表数据管理模块

技术监控工作应对每项监督实施具体管理，以8项技术监督和1项技术管理作为技术监控工作的核心，并实行分类管理，明确各项技术监督负责人。绝缘监督、化学监督等常规电力技术监督项目，一般通过结合预防性试验和日常工作来开展;机组机务监督、风电特种安全设备技术管理等风电特有的技术监督项目，主要通过机组定检、巡检工作完成。机组定检是保持和恢复设备初始性能的主要手段，也是风电企业开展机组技术监控的重要抓手。例如，每次定检都应该对机组的测风系统、偏航系统、变桨系统进行全面检查和测试，及时修正刹车保护、振动保护、超速保护等保护系统的定值，同时加强对润滑系统、液压系统的油液状态的监测分析，及时掌握大部件的运行状态，确保机组各系统安全、可靠地运行。对关键设备实施重点监控，例如对主变压器进行强化监督的两项措施：一是缩短化学监督的周期，及时对变压器油进行色谱分析，并与历史数据进行比对，保证在第一时间发现主变的内部隐患;二是通过加强对主变继电保护装置的校验来保证保护装置的可靠性。正确开展风电设备的投产调试和交接试验，不仅可以提高风电场工作人员对风电设备技术监控规律的认识，更能使其掌握风电设备的初始状态。技术监控工作是涵盖生产和基本建设全过程、全方位的一项技术管理工作，对过程既要进行监督又要进行控制;既要发现问题又要解决问题，从而实现全过程的闭环管理。通过对各项监督管理工作平台定期检查，监控各个风电场生产运行情况，保证风电场在安全生产基础之上，创造最大的经济效益。其具体内容包括绝缘、电测、电能质量、继电保护与自動装置、化学、机组自动控制、机务、架空输电线路和特种设备技术管理。

2.4风电机组故障状态划分

（一）故障分类。根据单次风机故障停机的小时数，风机故障停机分为Ⅰ类故障停机、Ⅱ类故障停机和Ⅲ类故障停机3个类别。（1）Ⅰ类故障停机：为故障触发后24h内恢复运行的风机故障停机。（2）Ⅱ类故障停机：为故障触发后超过24h并在168h内恢复运行的风机故障停机。（3）Ⅲ类故障停机：为故障触发后超过168h后恢复运行的风机故障停机。（二）故障类型。根据故障停机发生的部位或系统，风机故障类型分为叶片故障、轮毂故障、主机架故障、主轴故障、齿轮箱故障、发电机故障、变桨故障、偏航故障、液压故障、刹车故障、安全链故障、振动故障、测风故障、UPS故障、控制故障、变流/变频故障、通信故障、散热故障以及其他等19类。

结语

风电设备可靠性数据作为一项重要生产要素，不仅可以反映风电场生产运维状态，还可以通过分析成为风电场设备管理及运行检修工作质量的直接判断依据，并最终影响各风场发电效益。风电设备可靠性数据管理的目的，是为了开展风机发电性能评估、可靠性分析、重大事故预警、预防性检修等工作。

参考文献

[1]刘梓权，王慧芳.基于知识图谱技术的电力设备缺陷记录检索方法[J].电力系统自动化，2018，42（14）：158-164.

[2]李茂勋，翟亮.基于GIS的中国风电产业数据库建设与应用研究[J].测绘通报，2019，1：60-63

[3]刘思捷，蔡秋娜.大规模风电接入对电力系统有功调度的影响分析[J].广东电力，2019，26（1）：33-36.

作者：姜楠

风力发电设备管理论文 篇3：

浅谈高职院校风力发电设备与电网自动化专业设置

摘要：本文首先进行了风力发电行业发展的概述，其后就高职院校风力发电设备与电网自动化专业的职业岗位进行了分析，随后分析了高职院校风力发电设备与电网自动化专业的优化设置，最后提出了一系列优化高职院校风力发电设备与电网自动化专业教学的策略和措施。

关键词：高职院校；风力发电设备；电网；自动化；專业设置

一、风力发电行业发展概述

根据相关的调查研究我们可以看出，我国的风力发电已经逐渐成为新能源发展的重要组成部分，从整体上看风力发电技术已经逐渐趋于成熟。截至2010年，我国现有的风力发电设备装机已经达到了2000万瓦，其中三北地区已经达到了1500万瓦以上，沿海地区也已经高达400万瓦。

从地域划分上来看，我国大多数风力发电相关资料集中在三北地区，即华北北部、东北、西北及东南沿海地区。根据我国对风力发电容量的初步规划，预计在2020年年底将实现1.8亿装机容量。在此之前我国相关职能部门应当加大对风力发电的开发研究，进行大规模的扩展，以搭建高效完善的风电产业化机制为核心要求，对区域内的风能进行全面系统的分析调查，掌握风力发电相关资料和评估方式、对风力发电设备的整体设计进行规划、优化风电控制系统、对叶片进行改善、积极采取风电并网技术，同时找出相应的发电方式进行风能发电技术的补充，通过一系列的优化策略和措施，不断提高风力发电技术，优化发电设备，对研发成本进行合理有效的控制，从而从真正意义上实现风力发电设备的优化及电网自动化发展。

二、高职院校风力发电设备与电网自动化专业的职业岗位分析

随着风力发电的不断发展和进步，传统的教学模式已经无法满足社会发展的实际需求，风力发电设备与电网自动化人才已经逐渐成为了社会发展急需的人才。在实践教学过程中，部分高职院校已经根据实际社会需求对风力发电设备与电网自动化专业教学进行了相关的建设活动，对教学环境、教学条件、教学模式及实践训练基地等都进行了改革优化。

（一）风电运行维护岗位

在实践教学过程中，教师应当对学生进行积极有效的引导和帮助，使学生对风力发电设备的基本运行状态、模式、参数等等有着一定的了解和掌握，并且能够定期对设备进行分析；了解风力发电设备的运行原理宗旨；具备对风力发电设备的检修维护能力；能够与其他相关部门进行协作，拉近与各部门之间的关系，培养学生的团队合作精神。

（二）风力发电检修维护岗位

从一定意义上来讲，教师应当引导学生考取风力发电检修相关的技能资格证书，获得中级检修职称。相关工作人员应当对设备运行时的数据进行系统的整合分析，做好相关记录，同时岗位人员还应当具备良好的职业道德素养。

（三）变电站运行维护岗位

与风力发电检修维护岗位相同，变电站运行维护岗位仍然需要相关从业人员具备中级以上的职称，能够对设备进行基本的维护管理，对变电站中相关的电气设备及时进行调试优化，同时爱岗敬业，具备良好的沟通交流能力。

（四）电网自动化系统运行岗位

电网自动化系统从一定意义上来讲属于现代信息技术领域，这就要求相关从业人员具备一定的计算机、互联网的软硬件设备设施运用能力，对于风力发电站的所有供配电系统熟练掌握，一旦发生故障能够快速给出相应的解决策略和措施，进行有效的处理。同时相关从业人员应当具备良好的团队协作能力，加强与相关技术人员和管理人员的沟通联系，互通有无。

三、高职院校风力发电设备与电网自动化专业的优化设置

（一）企业对专业设置的具体要求

1.能力要求

第一，学生应当对风力发电设备相关的技术参数、技术标准、使用规范及相关手册充分了解，具备一定的运用能力；第二，对于专业的设备设施能够独立操作；第三，在对风力发电设备进行维修管理时能够对一些常见的维修工具进行灵活使用；第四，对风力发电设备进行有效的安装维护、调试检修；第五，当面临一定的设备问题时，能够进行有效的技术改造能力；第六，对现代信息技术有着一定的了解，对电网自动化能够进行基本的控制管理，利用计算机进行相关操作；第七，根据相关的信息数据能够独立进行分析研究，自主学习，主动探究；第八，对国内外的参考文献能够进行基本的阅读和参考学习；第九，对风力发电设备的相关技术能够进行管理分析。

2.目标岗位

在实际工作过程中，大多数学生在毕业以后会从事风电运行维护、风力发电检修维护、变电站运行维护及电网自动化系统运行管理。

（二）专业设置要求

首先，高职院校应当积极学习其他院校的成功经验，了解对方的专业特征，取其精华去其糟粕，学习其优势，对于不足之处要对照自身及时反省，立足于学生的实际发展需求和学科规划，制定出符合高职院校发展特征的专业课程；其次，高职院校应当积极引入优秀的专业人才，扩充教学队伍，打造出最具竞争力的师资队伍；再次，有针对性地使用教育资金，对经费进行科学合理的安排设置，加大对实训教室、实验室及相关设备设施的购置力度，不断完善文献资料、实习基地等等基础学习条件；最后，高职院校教师应当积极转变教学理念和教学思想，不断优化完善教学环节和教学阶段，使得教学条件满足实际教学需求，树立先进的学习理念。

四、优化高职院校风力发电设备与电网自动化专业教学的策略和措施

（一）加强师资队伍建设

首先，高职院校应当积极引导教师转变教学理念，注重师资队伍力量的强化，提高教师专业能力和综合素养么从而有效推动风力发电设备与电网自动化专业教学质量的提高；其次，高职院校应当鼓励教师转型，从传统的单一教师角色形象逐渐转变为双师型教师，并且制定相应的激励政策制度，使得教学过程多元化，提高教师教学能力；最后，高职院校可以加强校企合作，与周边院校加强沟通合作，邀请企业中的优秀人才和专家进入院校开展讲座，进行授课，从而不断提高教师队伍的综合素养。

（二）加快专业教学条件的建设

首先，高职院校对风力发电设备与电网自动化专业的建设和发展可以有针对性地对教学实验室和实训基地进行维护管理，派专人定期进行设备设施的启动和检修；其次，教师要根据学生的实际情况和教学需求，适当购买教学所需的设备设施和物品，优化实训环境，模拟教学环境；再次，根据实训条件补齐实训资源；最后，根据院校发展的实际情况，在资金允许的条件下申请购买更多的风力发电设备与电网自动化专业教学设备。

（三）积极开展工学结合教学模式

高职院校在进行风力发电设备与电网自动化专业教学时，教学研究组和教师可以根据当前社会中电力行业发展的实际情况和发展需求，对职业岗位需求进行科学合理的分析研究，从而确定教学目标和教学任务，为社会输送更多的高素质人才。在实践教学过程中，教师应当对当前专业教学的结构和体系进行分析，积极开展工学结合教学模式，摈弃传统的学科式课程教学体系，以工作内容為导向优化教学过程和教学模式。

（四）搭建完善的质量保障体系

一方面，在实训教学过程中，教师应当积极备课，做好实训教学期间的记录和教案设计。实训指导教师在进行教学时应当明确实训原理，采用科学合理的实训方式方法，注重安全事项，同时对学生进行积极正确的引导和帮助，对于学生提出的问题要及时进行解答，面对实训过程中出现的问题要及时给予指导纠正。

另一方面，高职院校可以有针对性地对实训过程进行监督管理，成立监管小组参与到教学过程中开展实时听课检查。同时，高职院校风力发电设备与电网自动化专业教学科研小组应当建立健全的实践教学管理制度，由系领导牵头，各个部门科长和组长共同对教学质量进行监督管理和客观评估，根据实际教学安排不定期到教学现场听课，开展现场检查。另外，可以组织开展座谈会和讲座，全面系统的了解学生的实际学习情况及对教学活动的意见和建议。

五、结语

综上所述，高职院校应当加强师资队伍建设，加快专业教学条件的建设，积极开展工学结合教学模式，搭建完善的质量保障体系。

参考文献：

[1]乌兰.浅谈高职院校风力发电设备与电网自动化专业设置[J].新课程学习（中），2012（5）.

[2]许中川.浅谈风力发电厂电力设备安全运行[J].工业，2016（3）：00146.

[3]冯雷，刘洋.浅谈风力发电厂电气监控系统[J].建筑工程技术与设计，2017（3）.

[4]吴军.浅谈风力发电及相关的中压设备[J].云南电力技术，2008，36（2）：5354.

[5]陈昌亚.浅谈电力系统自动化设备的故障检修[J].电源技术应用，2014.

[6]孙庆馀.浅谈电力调度自动化的应用与优化[J].大科技：科技天地，2011（24）：180181.

[7]贺志斌.浅谈风力发电对电网的影响[J].科技创新与应用，2015（20）：199.

作者简介：刘越（1982），男，汉族，湖北武汉人，本科，讲师，研究方向：能源类，风力发电。

作者：刘越