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摘要:随着社会的发展,科技的进步,全世界对能源的需求也越来越高。风力发电作为一种低污染、绿色环保的新能源,不仅技术成熟、规模大,而且成本较低,可控性较好,能够产生的电能非常巨大,因此受到了世界各国的重视。本文对风电工程中大型工程机械的优化管理策略进行分析,以供参考。
关键词:风电工程;大型机械;优化管理
引言
目前,风电叶片的制造仍然需要大量劳动力才能完成,属于劳动密集型行业,且人工作业贯穿于制作过程的主要加工环节,故就风电叶片制造行业目前的发展而言,人工成本及人工规范化操作成为制约风电叶片批量化及精细化生产的关键因素。
1风电机组振动检测
1.1传感器的选择
振动检测传感器的选择是否准确对获得数据的真实性、准确性有重要的影响,风电机组传动链结构复杂,且运行时的转速与功率随风况实时变化,所以一般采用加速度振动传感器,频率范围宽,受干扰较小。传感器的选型主要考虑三个方面的因素:灵敏度、频响范围、工作温度范围。风电机组不同部位的转速差别较大,需采用两种类型的传感器:低频型加速度传感器及普通型加速度传感器。主轴部位的转速最低,一般不高于每分钟21转,应选择最低频响范围低于0.3Hz的传感器,且要求传感器的灵敏度较高;高转速部位选用频响范围为0.5Hz的普通型传感器即可。而且由于齿轮箱的结构复杂,故障频率的范围较宽,对传感器的频响范围要求也较高。另外还需要考虑北方地区的寒冷天气,保证低温时传感器能够正常的工作。
1.2诊断预警策略
在国际标准ISO2372中规定了转速为10-20转/秒的机器在10-1000Hz的频率范围内机械振动烈度的范围,它将振动速度有效值从0.11毫米/秒(人体刚有振动的感觉)到71毫米/秒的范围内分为15个量级,相邻两个烈度量级的比约为1:1.6,为了便于实用,标准将常用的机械设备分为六个大类,令每一类机械设备用同一标准来衡量其运行质量。第四类:安装在振动方向上相对较软的基础上具有旋转质量的大型原动机和其它大型机器可容忍运行其振动有效值最大值为18毫米/秒。目前国际标准、多数工业发达国家及我国的国家标准均已采用振动速度均方根值RMS(RootMeanSquar)表示机器的振动烈度。针对0-3MW风力发电机组的总振动值标准,VDI3834标准给出了机械振动测量和诊断的可行性应用规范。通过对某风场50台正常风机发电机部位的振动有效值进行测量,结合VDI3834关于评估区域的划分,本模型RMS二级安全阀值设为18,一旦超过这个数值,说明有部件出现了故障,并且相关部件会因振动过于剧烈而逐渐损坏,甚至引发安全事故。标准指出RMS位于10-16区域振动的风力发电机组及其组件,被视为不适合持久的运行,因此一级安全阀值设为12。同时考虑到实际每日只采样几秒的振动数据,且机组振动具有极大波动性,因此当连续三日检测到发电机RMS超过12时,才进行预警。在预警后如果又连续三天检测到RMS小于12,则解除预警状态。
2风电运维安全管理标准化模式探讨
2.1集中运维安全管理体系融合探讨
在新能源集中运维管控模式下,结合各检修基地、独立风电场实际情况,区域公司按照国家法律法规、上级公司安健环管理要求,梳理集团EHS管理要素、双重预防机制、电力安全生产标准化、安全性评价、自主安全班组建设等工作内容,编制《安健环体系一体化管理清单》,将“集团EHS要素+双重预防机制+电力安全标准化+安全性评价”安健环体系融合一体化,融入公司标准、制度,标准、制度执行在EHS信息化平臺上流程闭环和生成电子档案,提升安全管理效能。
2.2安全管理预警信息化模式探讨
建设新能源安全管理预警信息化系统,以安全管理体系为中心,建立安全生产预警系统,通过安全隐患、不安全行为、安全活动频次、安全教育培训、应急管理等线上执行记录,动态、直观、综合地反映安全生产现状;量化企业生产安全状态;实时发布安全指数预警信息,动态掌握企业隐患整改情况,及时为企业管理人员做出提醒;实现企业实时、针对性地采取预防措施,以控制安全风险事态发展,最大限度地降低事故发生概率和严重程度。
3风电工程中大型工程机械的优化管理策略
3.1风电项目施工阶段的机械管理
(1)相关人员应针对施工现场及其周边环境开展设备使用研究与评估工作,查找作业过程中可能出现的不利因素。在条件允许的情况下,研究如何应对施工现场的突发不利事件,并制定相应的防范措施以预防事故的发生。(2)施工开始前必须开展针对操作人员的安全意识培训工作,向有关上级领导详细汇报实际情况。(3)相关人员必须按照项目实际进度和施工状况,制定合理的机械设备管理制度,包括使用时的注意事项、检修细则、使用须知等。确保机械管理有据可依,构建完备的设备使用安全保障系统及管理体系。
3.2风力工程大型设备的存放
(1)大型设备必须放在库房内保存,还应确保库房内干燥、空气流动性好。若条件不足需要在室外存放,则应挑选相对较为干燥的区域摆放,摆放前应在地面铺垫层材料,再将设备放置于垫层上,加盖防雨布。(2)在设备使用结束收回库房时应对其进行检查,发现问题直接修理,确认无故障后方可入库,还应定期对其进行保养和清理,尽可能帮助设备维持最佳状态。(3)入库时应放置在指定位置,不可随意摆放,库房管理人员应合理规划库房空间,力求达到利用最大化,在确保不影响设备出入的条件下,尽可能摆放更多的设备。(4)入库之间应检查各操作按钮的状态,还要确保操作杆为空挡状态。(5)重点检查发动机状态,在入库前将其内装冷却液体倒出,并更换机油,避免机油变质影响机油箱质量;值得注意的是,燃油箱中燃油应时刻保持加满状态,避免燃油箱生锈,若长期不使用大型设备,则应定期启动一次,测试发动机状态。(6)若大型设备长期不使用,则应将其蓄电池拆下,避免不必要的电力浪费影响蓄电池的使用寿命。必须将拆下的蓄电池放置在干燥安全的地点,覆盖遮盖材料避免落灰。蓄电池的存放地点不得出现其他导电物体,避免与蓄电池形成回路,消耗电量,影响蓄电池使用寿命。除此之外,保存过程中,应定期对蓄电池执行充电操作,保持其蓄电能力,防止过度放电。(7)在长期存放大型设备的过程中,应做好设备的防锈工作,同时在设备入库前,应根据外观掉漆程度,制定相应的补漆方案,内部部件的防锈工作应借助涂抹油类的方式完成防锈。
结束语
通过梳理集团EHS要素、电力安全标准化、双预防机制、安全性评价等安全管理要求,融入公司管理制度、标准中,统一标准、统一执行,标准、制度执行在EHS信息化平台上流程闭环和生成电子档案,以创建一整套适合新能源运维特点的安健环管理体系;利用信息化手段,由人为安全管理转变为计算机协助的人机安全管理模式,由单机管理拓展到以网络为平台的集成安全管理模式,从而达到消除隐患、预防事故,实现促进生产、保障效益的最终目的。
参考文献
[1]胡家欣,胥国毅,毕天姝,崔海波.减载风电机组变速变桨协调频率控制方法[J].电网技术,2019,43(10):3656-3663.
[2]贾锋.风电机组多目标综合优化控制关键技术研究[D].上海交通大学,2018.
[3]孔令国.风光氢综合能源系统优化配置与协调控制策略研究[D].华北电力大学(北京),2017.
[4]王硕.双馈风机虚拟同步并网控制基础理论与关键技术研究[D].华中科技大学,2017.
[5]邹金.大规模风电并网下的抽水蓄能电站运行及控制研究[D].武汉大学,2017.
关键词:风电工程;大型机械;优化管理
引言
目前,风电叶片的制造仍然需要大量劳动力才能完成,属于劳动密集型行业,且人工作业贯穿于制作过程的主要加工环节,故就风电叶片制造行业目前的发展而言,人工成本及人工规范化操作成为制约风电叶片批量化及精细化生产的关键因素。
1风电机组振动检测
1.1传感器的选择
振动检测传感器的选择是否准确对获得数据的真实性、准确性有重要的影响,风电机组传动链结构复杂,且运行时的转速与功率随风况实时变化,所以一般采用加速度振动传感器,频率范围宽,受干扰较小。传感器的选型主要考虑三个方面的因素:灵敏度、频响范围、工作温度范围。风电机组不同部位的转速差别较大,需采用两种类型的传感器:低频型加速度传感器及普通型加速度传感器。主轴部位的转速最低,一般不高于每分钟21转,应选择最低频响范围低于0.3Hz的传感器,且要求传感器的灵敏度较高;高转速部位选用频响范围为0.5Hz的普通型传感器即可。而且由于齿轮箱的结构复杂,故障频率的范围较宽,对传感器的频响范围要求也较高。另外还需要考虑北方地区的寒冷天气,保证低温时传感器能够正常的工作。
1.2诊断预警策略
在国际标准ISO2372中规定了转速为10-20转/秒的机器在10-1000Hz的频率范围内机械振动烈度的范围,它将振动速度有效值从0.11毫米/秒(人体刚有振动的感觉)到71毫米/秒的范围内分为15个量级,相邻两个烈度量级的比约为1:1.6,为了便于实用,标准将常用的机械设备分为六个大类,令每一类机械设备用同一标准来衡量其运行质量。第四类:安装在振动方向上相对较软的基础上具有旋转质量的大型原动机和其它大型机器可容忍运行其振动有效值最大值为18毫米/秒。目前国际标准、多数工业发达国家及我国的国家标准均已采用振动速度均方根值RMS(RootMeanSquar)表示机器的振动烈度。针对0-3MW风力发电机组的总振动值标准,VDI3834标准给出了机械振动测量和诊断的可行性应用规范。通过对某风场50台正常风机发电机部位的振动有效值进行测量,结合VDI3834关于评估区域的划分,本模型RMS二级安全阀值设为18,一旦超过这个数值,说明有部件出现了故障,并且相关部件会因振动过于剧烈而逐渐损坏,甚至引发安全事故。标准指出RMS位于10-16区域振动的风力发电机组及其组件,被视为不适合持久的运行,因此一级安全阀值设为12。同时考虑到实际每日只采样几秒的振动数据,且机组振动具有极大波动性,因此当连续三日检测到发电机RMS超过12时,才进行预警。在预警后如果又连续三天检测到RMS小于12,则解除预警状态。
2风电运维安全管理标准化模式探讨
2.1集中运维安全管理体系融合探讨
在新能源集中运维管控模式下,结合各检修基地、独立风电场实际情况,区域公司按照国家法律法规、上级公司安健环管理要求,梳理集团EHS管理要素、双重预防机制、电力安全生产标准化、安全性评价、自主安全班组建设等工作内容,编制《安健环体系一体化管理清单》,将“集团EHS要素+双重预防机制+电力安全标准化+安全性评价”安健环体系融合一体化,融入公司标准、制度,标准、制度执行在EHS信息化平臺上流程闭环和生成电子档案,提升安全管理效能。
2.2安全管理预警信息化模式探讨
建设新能源安全管理预警信息化系统,以安全管理体系为中心,建立安全生产预警系统,通过安全隐患、不安全行为、安全活动频次、安全教育培训、应急管理等线上执行记录,动态、直观、综合地反映安全生产现状;量化企业生产安全状态;实时发布安全指数预警信息,动态掌握企业隐患整改情况,及时为企业管理人员做出提醒;实现企业实时、针对性地采取预防措施,以控制安全风险事态发展,最大限度地降低事故发生概率和严重程度。
3风电工程中大型工程机械的优化管理策略
3.1风电项目施工阶段的机械管理
(1)相关人员应针对施工现场及其周边环境开展设备使用研究与评估工作,查找作业过程中可能出现的不利因素。在条件允许的情况下,研究如何应对施工现场的突发不利事件,并制定相应的防范措施以预防事故的发生。(2)施工开始前必须开展针对操作人员的安全意识培训工作,向有关上级领导详细汇报实际情况。(3)相关人员必须按照项目实际进度和施工状况,制定合理的机械设备管理制度,包括使用时的注意事项、检修细则、使用须知等。确保机械管理有据可依,构建完备的设备使用安全保障系统及管理体系。
3.2风力工程大型设备的存放
(1)大型设备必须放在库房内保存,还应确保库房内干燥、空气流动性好。若条件不足需要在室外存放,则应挑选相对较为干燥的区域摆放,摆放前应在地面铺垫层材料,再将设备放置于垫层上,加盖防雨布。(2)在设备使用结束收回库房时应对其进行检查,发现问题直接修理,确认无故障后方可入库,还应定期对其进行保养和清理,尽可能帮助设备维持最佳状态。(3)入库时应放置在指定位置,不可随意摆放,库房管理人员应合理规划库房空间,力求达到利用最大化,在确保不影响设备出入的条件下,尽可能摆放更多的设备。(4)入库之间应检查各操作按钮的状态,还要确保操作杆为空挡状态。(5)重点检查发动机状态,在入库前将其内装冷却液体倒出,并更换机油,避免机油变质影响机油箱质量;值得注意的是,燃油箱中燃油应时刻保持加满状态,避免燃油箱生锈,若长期不使用大型设备,则应定期启动一次,测试发动机状态。(6)若大型设备长期不使用,则应将其蓄电池拆下,避免不必要的电力浪费影响蓄电池的使用寿命。必须将拆下的蓄电池放置在干燥安全的地点,覆盖遮盖材料避免落灰。蓄电池的存放地点不得出现其他导电物体,避免与蓄电池形成回路,消耗电量,影响蓄电池使用寿命。除此之外,保存过程中,应定期对蓄电池执行充电操作,保持其蓄电能力,防止过度放电。(7)在长期存放大型设备的过程中,应做好设备的防锈工作,同时在设备入库前,应根据外观掉漆程度,制定相应的补漆方案,内部部件的防锈工作应借助涂抹油类的方式完成防锈。
结束语
通过梳理集团EHS要素、电力安全标准化、双预防机制、安全性评价等安全管理要求,融入公司管理制度、标准中,统一标准、统一执行,标准、制度执行在EHS信息化平台上流程闭环和生成电子档案,以创建一整套适合新能源运维特点的安健环管理体系;利用信息化手段,由人为安全管理转变为计算机协助的人机安全管理模式,由单机管理拓展到以网络为平台的集成安全管理模式,从而达到消除隐患、预防事故,实现促进生产、保障效益的最终目的。
参考文献
[1]胡家欣,胥国毅,毕天姝,崔海波.减载风电机组变速变桨协调频率控制方法[J].电网技术,2019,43(10):3656-3663.
[2]贾锋.风电机组多目标综合优化控制关键技术研究[D].上海交通大学,2018.
[3]孔令国.风光氢综合能源系统优化配置与协调控制策略研究[D].华北电力大学(北京),2017.
[4]王硕.双馈风机虚拟同步并网控制基础理论与关键技术研究[D].华中科技大学,2017.
[5]邹金.大规模风电并网下的抽水蓄能电站运行及控制研究[D].武汉大学,2017.