海上風電工況復(fù)雜,運行維護管理受天氣,交通等因素的限制,實際上每天對機組的有效工作時間有限,如何有效利用機組狀態(tài)數(shù)據(jù),合理安排人員和船只,抓住時間窗口,提升運維工作的效率非常重要。
2022年8月11日,由北極星電力網(wǎng)、北極星風力發(fā)電網(wǎng)主辦的“第二屆海上風電創(chuàng)新發(fā)展大會”在南京召開,會上北京鑒衡認證中心天津公司總經(jīng)理程人杰介紹了新型海上風電監(jiān)測方案、新型海上風電檢測方案以及新型海上風電運維工具,通過將與運維相關(guān)的人、機、料、法、環(huán)組合成一個整體,通盤考慮運維作業(yè)計劃,使用信息化、數(shù)字化管理手段,實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。
北京鑒衡認證中心天津公司總經(jīng)理 程人杰
文字發(fā)言如下:
程人杰:各位風電同仁,上午好!
我今天跟大家交流與分享的題目主要是涉及到海上運維相關(guān)的監(jiān)測與檢測。主要從監(jiān)測方案和檢測方案和運維工具這個角度去著手。眾所周知,因為海上的特殊性,運維作業(yè)的時間和時間窗口都非常少,需要對流程進行優(yōu)化,這樣才可以保證運維效率。這重點是從運維工作的監(jiān)控,以及對機組運行狀態(tài)的監(jiān)控兩個方面去著手實現(xiàn)。運維工作的監(jiān)控主要是通過智能化的運維平臺,將運維相關(guān)的人、機、料、法、換組成一個整體,合理的配置資源。信息化是可以追蹤工作流程,形成相關(guān)的工作記錄數(shù)據(jù),為運維提供持續(xù)優(yōu)化改進的技術(shù)支持。對狀態(tài)的監(jiān)控可實現(xiàn)工作的量化,以及對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析,包括機組故障的分析,也是為后續(xù)運維制定相關(guān)的工作計劃進行技術(shù)支持。
對于海上的風電監(jiān)測方案,我主要還是從作業(yè)監(jiān)控和設(shè)備監(jiān)控兩個角度來講。首先是作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控,對于智慧風電來講,從智慧監(jiān)控,運行管理、檢修管理,集控中心等等形成一個完整的信息平臺,這個平臺可以從設(shè)備實時運行狀態(tài)展示。整個監(jiān)測工作的信息化的基礎(chǔ)首先是要對整個設(shè)備做一個有效地編碼化的處理,目前國家有相關(guān)的電力行業(yè)的風電場編碼標準。對于這個作業(yè)平臺,主要是進行缺陷管理、故障管理、定檢管理、巡檢管理、技改工作、專項工作等方式,通過風險預(yù)控、電子工單等等來把整個的運維做一個監(jiān)控流程,實現(xiàn)數(shù)據(jù)化和信息化的管理。
在硬件上,相關(guān)的工作要求可以通過移動終端和電腦端上傳,完成之后它可以做一些相關(guān)的作業(yè)安排,以及生成電子兩票,維修記錄上傳,實現(xiàn)運維信息化的過程。對于人員管理,在平臺上可以對人員的信息和資質(zhì)等進行相關(guān)的記錄。同時對于海上作業(yè)的船舶也可以進行管理。主要的還涉及到人員的調(diào)配,通過氣象,人員狀態(tài),運維船只的狀態(tài),物資還有設(shè)備的狀態(tài),執(zhí)行整套的優(yōu)化算法,為出海工作做一個提前的任務(wù)規(guī)劃和追蹤。
氣象管理也是該平臺一個不可或缺的環(huán)節(jié),因為海上作業(yè)不僅對風速,還對海洋環(huán)境要求非常多,所以說綜合外部的氣象環(huán)境,整合到整個運維的智能管理平臺上去。對于人員培訓(xùn),智能報表都有相關(guān)的記錄功能。智慧物流是我們整個運維的基礎(chǔ),運維工作涉及到方方面面,這些都是需要通過智能化的管理手段來實現(xiàn)優(yōu)化調(diào)配和使用。同時,對于外來人員以及常備的設(shè)備,也是有相關(guān)的監(jiān)控來支持的。
第二個是基于常規(guī)的作業(yè)監(jiān)控之外,還有風電行業(yè)比較多的就是對設(shè)備的監(jiān)控,早期我們在陸上的風電實際上維護作業(yè)還是圍繞故障展開的,但是因為海上風電故障窗口期比較短,所以需要優(yōu)化工作效率,所以要提前對風機進行預(yù)判,這也起到了很大的作用,我們也會通過不同傳感器搜集數(shù)據(jù)來進行預(yù)測。整機健康狀態(tài)監(jiān)控,包括噪聲、振動、雷擊,包括沉降、位移監(jiān)控,以及關(guān)鍵連接部件,比如說螺栓預(yù)緊力和松馳狀態(tài)的監(jiān)控,還有一些其他部件的監(jiān)控,來實現(xiàn)整個基礎(chǔ)設(shè)備的監(jiān)測體系。
對于葉片來講,葉片主要的監(jiān)控狀態(tài)一個是它本身的噪聲,通過聲音設(shè)備來監(jiān)測它的缺陷,還有一些連續(xù)監(jiān)控。塔筒對于海上來講,主要是垂直度和沉降,以及位移變形的監(jiān)控。自動消防系統(tǒng)是目前行業(yè)內(nèi)普遍都在推的一套監(jiān)控系統(tǒng)。其次對于場內(nèi)的設(shè)備也有一些安全性的監(jiān)控,通過視頻監(jiān)控手段來進行支持。
第三塊內(nèi)容主要是涉及到海上風電的檢測,目前我們在做的實驗性的檢測包括葉片凈空,螺栓預(yù)緊力,無人機等等,這些我們有一些是在做實驗性的研究,有一些是已經(jīng)可以實現(xiàn)工程化。葉片的凈空監(jiān)測很重要,我們目前是通過監(jiān)測來防止葉片倒塔的事件。螺栓監(jiān)控主要是對螺栓的運營狀態(tài)進行監(jiān)測,防止倒塔。無人機巡檢是目前使用較多的,主要是對設(shè)備和運行溫度監(jiān)測。還有海纜檢測,它可以實時發(fā)現(xiàn)懸空的海纜并進行處理;A(chǔ)沖刷也是海上風電的一個常規(guī)運維,主要是查一下基礎(chǔ)的沖刷狀態(tài),如果有問題會及時進行相關(guān)的維護和維修。
第四個方面是相關(guān)的海上運維設(shè)備,首先是運維船舶,目前國內(nèi)的一些整機廠商實際上和國外有經(jīng)驗的船舶制造商也在聯(lián)合設(shè)計研發(fā)制造,適用于中國海況的相關(guān)運維船只,來提升運維的工作效率。海上風電檢測機器人,因為海洋環(huán)境本身作業(yè)的復(fù)雜性,有一些工作是通過機器人來實現(xiàn),相對安全上有很好的保護。目前相關(guān)海上機器檢測平臺可以涵蓋沖刷、路由、基礎(chǔ)的防腐、基礎(chǔ)的探傷以及導(dǎo)管架的清洗作業(yè)。軸承的清理設(shè)備是我們自己研發(fā)的一款針對風電軸承的油脂清洗設(shè)備。長期運行的機組,有廢油噴出來后,油脂在里面堆積,我們通過清理裝置把它沖刷出來,提升軸承的壽命。海上登乘裝備,我們主要是通過主動補償技術(shù)來實時根據(jù)當前的海況有不同的適應(yīng)性,來實時補償?shù)顷懙拈L度,使運維人員能夠安全可靠的上到作業(yè)平臺。
以上是我今天主要介紹的海上風電的監(jiān)控和一些細分方面的檢測方案。謝謝大家!