风电监测的重要意义

来源：深圳市亚泰光电技术有限公司 2012年06月25日 10:51

由于环境条件的限制，风力发电场往往地处偏远，且机组与地面的垂直距离*，因此风电机组的维修成本极为昂贵。随着风力发电的需求不断提高，面临的主要课题之一就是在降低运营与维护（O&M）成本的同时，提高风电机组在不同状态下工作和并阔的稳定性。目前风力发电的运维成本居高不下，因此对风力发电的接受度亦有限。通过在线状态监测系统，可以预诊断故障情况、判断维修需求，协助风场排定合适的维护作业，从而降低运营成本。

风力发电一般均为反应（Reactive）或损坏（Run-to-failure）维护。随着风机大型化和近海、海上风电的快速发展，风机运维成本居高不下，其主要原因在于:1 ）无法随时巡视维护-不同于其他发电设备，风电机组难以排定维修人员随时检查维修。2）高维护成本，由于必须前往偏远地区，发电机组又架离地面*的距离，因此维护成本也较高。3）故障机率高-齿轮箱与相关部件在设计时已刻意减轻其重量，因此较容易受到应力影响而故障。此外，负载与作业条件均不断变化，因此风电机组必须承受更高的机械应力。高应力的条件之下，就更需要维护作业。

美国电力研究院（electric powerresearch institute , EPRI）已针对电力产业提供完整的案例研讨，而反应维护（持续运作机器直到故障为止）为zui低效能且zui高成本的发电设备维护方式。预防维护（Preventive maintenance）是根据制造商建议的维护周期所进行，和反应维护相比，约可省下24% 的成本。

预测维护（Predictivemaintenance）则是基于状态监测而预测所需的维护作业，和反应维护相比，约可省下47% 的成本。

状态监测系统的功能，就是连续监测风机关键部件并进行预诊断，以便操作人员相应地排定维护从而避免重大损失。2011 年11 月份起，由国家*发布的《风力发电机组振动状态监测导则》将正式实施。标准本身虽然是推荐性的，但是推荐性标准和强制性标准都是政府发布的，我国行业一般把国家标准作为zui低标准，事实上推荐性标准几乎也是强制执行的。《导则》指出，海上风电机组应选择采用固定安装系统，陆上2MW以上（含2MW）风电机组选择采用固定安装系统。陆上2MW以下风电机组可选择半固定安装系统或便携式系统。虽然我国现有风机主流机型为1.5 MW ，但是随着风机大型化的趋势，风机制造商目前正在研发和推广的大部分是2MW以上的机型，这就意味着越来越多的风机制造商会把振动监测系统纳入其研发/集成体系。

目前，风电总投资的65%以上都消耗在运行维护上，其中齿轮箱维护约占一半。按照深圳亚泰的实验结果，安装“多维度物联网式风机在线故障预警系统”后，风电场将能够至少降低齿轮箱80%的故障率和维护费用，约能节约总投资的17%。

深圳亚泰研发部供稿

2012/6/15

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