新能源发电设备可靠性影响因素分析
赵影
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

赵影,. 新能源发电设备可靠性影响因素分析[J]. 能源学报,2025.3. DOI:10.12721/ccn.2025.157030.
摘要: 近年来,我国对电能的需求不断增加,新能源发电的应用也越来越广泛。本文首先分析发电设备运行状态故障分析检修的意义,其次探讨影响新能源发电设备可靠性的主要因素,以供参考。
关键词: 新能源;发电设备;可靠性;影响因素
DOI:10.12721/ccn.2025.157030
基金资助:

引言

随着我国发电产业的迅速发展,发电系统设备和组件不断创新,发电的容量不断变大,这也对电站的运行维护和检修人员的职业素养和技术水平做出了更为严格的要求。即能够针对电站运行中存在的故障及时发现,并能够提供正确、可行的解决方法,从够确保发电系统能够安全平稳地运转,增加发电站的发电效率。建设一座发电系统往往只需要数月时间,但后期的保养、检查、维修等服务的周期却长达20~25年。由此可见,发电设备需要定期检修,否则极易发生故障。所以,在未来工作中积极探索发电系统中设备故障的应对方法是至关重要的。

1发电设备运行状态故障分析检修的意义

1)发电设备运行状态故障分析检修工作的落实能有效减少发电设备被迫停机等问题产生的经济损失,实现预防为主的管理模式,在原有检修管理要求基础上,设定时间间隔,及时分析发电设备的运行情况,并开展对应的控制工作,最大程度上确保设备的应用效率。2)发电设备运行状态故障分析检修工作的开展是优化资源利用率的关键,随着科学技术的不断进步,一些设备技术也在升级,只有践行常态化状态故障分析,并配合合理性的检修工序,才能更好地发挥设备的应用价值,避免资源闲置造成的浪费,有效维持发电设备应用的综合水平。综上所述,发电设备运行状态故障分析检修工作的落实具有重要的实践意义。

2影响新能源发电设备可靠性的主要因素分析

2.1设备的背板接线盒被烧毁

对发电设备而言,背板接线盒在设备工作过程中主要担负着串联和保护其他组件的功能,以及对组件在设备工作过程中所形成的电压差进行传到。而背板接线盒则是极易引起损伤的组件,它里面的高压二极管是相当脆弱的,一旦电子器件损坏,便会造成发电设备失去热斑防护能力,被遮蔽的组件便会损耗其他组件所产生的电能。虽然二极管失效在短期内不会直接阻碍发电设备的运行,但是如果不能及时排查出故障,最终便会发生组件热击穿问题,严重情况下会影响工作人员的安全。

2.2风机塔筒集成式自动设计软件

定制化、快速化设计是市场要求中的重要组成部分。尤其是风电机组塔筒,未来的趋势是一个风场可能同时配置多种高度的塔筒,要求主机厂家设计人员必须提高设计效率。风机塔筒集成式自动设计软件可以从载荷输入为源头,采用编制程序进行设计计算并辅以友好的界面设计,集成三维软件进行自动全部生成、模块化生成模型等,进行可视化干涉检查。二维图的模板预开发式参数驱动设计,局部有限元强度分析并自动生成文档,实现一体化集成设计。风电塔筒设计流程可以分为4个步骤,分别是强度校核、参数计算、三维建模、二维出图。用户在得到载荷参数和工况条件之后,首先需要对初步设计参数进行强度校核,根据校核结果对筒体基本参数进行调整,并确定最终的设计尺寸;然后由基本的筒体参数,根据塔筒零部件之间的约束关系,计算得到其余零部件的几何尺寸;然后利用完备的设计参数驱动模型模板并完成模型装配,生成三维模型;最后完成二维出图,对于参数化软件,三维模型中的尺寸变化会直接反映在二维图纸上。三个功能模块采用一键式建模的技术路线,每个模块的开发主要分为两部分,一是建模板及参数化处理,需要塔筒的结构形式和组成零部件,统计基本参数,并依据几何约束进行精简;二是编程实现参数化驱动和装配,根据用户输入的参数,对模板进行参数修改,以生成符合用户设计的模型。

2.3对维护检修人员进行阶段性培训

保证人员能充分了解具体检修维护工作的技术流程,严格制定检修规划,确保具体工序的科学性和规范性,最大程度上提高水力发电设备的检修工作质量,避免安全隐患问题的留存,确保水力发电工作的有效落实。同时,在工作人员上岗前进行岗位培训,确保其具备专业性资质,真正意义上掌握水电设备检修工作的要点,从而开展更加专业适配的检修工作。

2.4设备本身的可靠性数值在模型中和外部条件并不关联

但风速和风载荷对设备风机叶片的影响较为明显,因此此类零部件出现故障的概率也相对较高。这就需在故障模型中纳入风载荷这一影响指标。设备本身受载荷和适时风速呈正相关,且紧随风载荷的持续增大其引发故障的概率也将不断攀升。风机本身风载荷影响因素在于重力、风速及控制几个方面,通常因为控制方式的未知性将控制方式排除在外。目前学术界已有学者提出风机载荷和风压呈现出一定相关性,也即是风压和风速呈二次关系。

2.5组件发生隐裂现象

导致发电设备发生故障的另一个原因是组件发生隐裂。由于大部分组件都具有晶体的特殊性质,因此无论是在设备的搬运中,还是存储和使过程中都容易发生隐裂问题。除此之外,设备的使用环境也是导致其出现裂缝的主要原因。当设备发生裂缝时,会加速组建的衰退,降低设备的使用寿命。发电设备的放置方式会导致组件发生隐裂。例如,如果对组件采用重叠放置的方法,会增加底部构件的受力,从而也就增加了组件产生隐裂纹的风险;其次,组件在搬运的过程中,如果如果受到外力作用超出了其能承受的范围,也会造成隐裂。避免组件隐裂的有效应对手段。避免组件发声隐裂的主要手段是根据组件由晶体构成易裂的特性,制订严格的操作措施,并对操作人员进行严格的培训,提高工作人员的职业素养和操作技术。其次,进一步细化操作的流程,通过更为严密的操作技术,从而防止晶体发生变形,也能在很大程度上降低其所受到的外力的影响。另外,在设备运输和存放的过程中,应当尽可能让组件处于垂直状态。最后,可以借助高分辨率红外测温仪及电致发光检测设备,加强对组件的检测水平,一旦发现存在隐裂问题,立刻对其进行更换。

2.6发电机组全生命周期追溯管理系统

发电机组全生命周期追溯管理系统可以解决风机制造生产各过程中的数据与零部件溯源,可大幅提高风机生产数据追溯性,提高备品备件与运维效率,提高质量管理水平,实现各部门数据共享,提高管理水平,降低技术人员的工作强度,提高生产效率。一套发电机组全生命周期信息追溯管理系统,主要以机组数字档案为主线,融汇贯通各业务数据平台,实现数据的共享、数据驱动的运维、质量的追溯。管理的数据流包括零部件制造数据、零部件检验数据、车间装配数据、装配质量数据、物流数据、现场吊装数据、运维数据等。风机产品零部件数量多、制造装备过程中数据量巨大、各数据存储的位置和使用的存储平台不同,且要求在整个风机生产制造过程中对信息查询反馈快速,因此需要利用标识识别技术、数据自动化识别、筛选与存储与平台系统集成方案,利用数据传输技术,结合数据同步、异步传输和离线处理方法,将各软件进行一体化集成,从而实现数据高集成化、信息化归档和多维度统计分析。

结语

综上所述,合理使用发电系统,能够在一定程度上够解决日常生活用电。所以说,不断提高发电技术,及时排查设备的故障,避免对发电站的日常运行产生负面影响是未来工作的重点内容。

参考文献

[1]孙承婧,毛振攀.风力发电设备可靠性统计分析[J].工程建设与设计,2020,16.

[2]谢霞凌.关于光伏发电接入配电网可靠性的分析[J].中国新通信,2020,14.

[3]李黎,郭磊.分散控制系统在新能源发电场站功率控制中的应用[J].中国高新科技,2020,10.

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊已全文录入中国知网、万方、维普等数据库,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。