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某风电设备制造企业对风机故障处理流程的优化

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  • 更新时间2015-09-16
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沙克维 SHA Ke-wei;陈学东 CHEN Xue-dong

(北京交通大学经济管理学院,北京 100000)

摘要: 风力发电中,由于单台风机额定容量小,总风机数量庞大,给风机的运行维护、故障处理提出了很高的要求。随着风电规模日益增大,原有的故障处理流程反馈速度缓慢,效率低下,已很难满足业主的要求。本文从建立区域监控中心、故障分级,建立知识库、问题升级,几个方面对故障处理流程进行优化。以解决风机故障处理反馈缓慢的问题。

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关键词 : 区域监控中心;故障级别;知识库;问题升级

中图分类号:TM614;F407.2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)03-0067-02

作者简介:沙克维(1988-),男,河北张家口人,在读研究生,研究方向为工业工程。

0 引言

由于经济发展对能源需求持续增长,全球油价维持高位,天然气价格不断攀升,另外,化石燃料使用带来的环境问题日益引起世人关注,清洁可再生的新能源引起全球的关注。在各类新能源中,风电是技术相对成熟、最具大规模商业开发条件、成本相对较低的一种,受到各国的普遍重视,装机容量快速增长。

风电技术装备是风电产业的重要组成部分,也是风电产业发展的基础和保障,世界各国纷纷采取激励措施推动本国风电技术装备行业发展,我国风电技术装备行业已经取得较大成绩。

本文所讨论的风机制造企业,全球累计装机容量累计超过1.9GW,目前主流单台风机的装机容量为1.5MW或2.5MW,全球风机总数为1万4千余台。每台风机单独工作。在对监控这些风机的过程中,每台机组随时都有可能出现故障。监控对象非常庞大,而一旦风机因故障停机,就会对发电量造成直接影响,如果无法及时得到解决,会持续造成损失,必然导致业主的不满。所以,对全球风机实时监控,对问题快速反应,是公司监控部门必须要追求的。

1 该公司原有的故障处理流程

1.1 原有流程(图1)

1.2 存在的问题 原有的故障处理流程,随着投入运行的风电机组越来越多,个体故障数量也会越来越大,以旧有的故障监控处理机制,对现场故障的反馈效率,会变的越来越差,很难满足客户的要求。原因如下:①现场技术人员本身技术能力各有差异,很多问题很常见,但是不能在现场给予解决,给技术中心造成了很多不必要的压力。②随着风电规模的越来越大,现场技术人员数量有限,要想培养足够数量的经验丰富的技术人员,需要的培养费用是巨大的。很难保证有足够的现场技术人员随时等待处理现场故障。③风电机组的装机容量在变大,从1.5MW到2.5MW,现在又有6.0MW的机组出现,新机组往往有很多新问题,工作量和工作难度都在加大。④由于风电机组都是露天放置在空旷区域,直接受到不同环境的影响,所以,不同地域的风机往往受不同环境影响,对配件的要求不同。但目前,关于地域不同对风机的影响,还缺少明确合理的统计分析。⑤所有问题依据先后顺序处理,有些故障影响恶劣,有可能被其它简单故障干扰导致不能及时解决。

2 新的故障处理流程

面对企业发展壮大所带来的这些问题,拟建立新的风机监控反馈机制。从故障等级、故障升级机制、区域监控中心、知识库、片区案例库几个方面,建立新的故障处理流程。

2.1 故障等级 风机现场可能出现的问题,在空间、时间上造成影响的几个方面都是随机的。旧有系统,以时间先后顺序为处理故障的顺序,并不合理。新的流程,根据不同故障造成的影响不同,优先处理影响恶劣的风机故障,其他的故障再以时间顺序依次处理。这要求明确故障紧急程度,有标准化的判断依据,因此,从故障数量、涉及金额、客户关系等多个方面考虑,将所有故障划分成4个级别。故障分级标准,见表1。

2.2 区域监控中心 旧有的系统中,只有现场与技术中心两个故障的处理等级,现场团队,负责处理常见类故障;技术团队,负责处理现场解决不了的疑难类故障。随着装机数量越来越多,以及新机型的上电,旧有的两层处理等级,已经很难满足需求。

为此,增设区域监控中心,包括:新疆片区、华北片区、华中片区、华南片区、东北片区、辽宁片区、国际片区。现场解决不了的问题,优先反馈给区域监控中心,由区域监控中心负责处理,处理后直接给现场下达任务书。如果区域监控中心解决不了,再提交给全球监控中心的技术团队来解决。区域监控中心的建立,有效缓解了全球监控中心技术团队的压力,更有效地利用技术资源。

2.3 知识库 由于风机多设在野外平原处,各种生活配套设施缺乏,加之机舱设立在百米的塔筒上,现场技术人员的工作往往是比较辛苦的,这些原因造成了风场技术人员流动频繁。而风机设备的维护对技术人员的要求又很高,所以现场对技术人员的需求往往是供不应求的,随着企业规模扩大,这一现象必将更加凸显出来。

为了解决现场培养新人困难的问题,拟建立技术相关的知识库,汇总所有机组相关技术问题,供各级技术人员使用,固化工作经验。知识库的建立,使一些经验不足的技术人员同样可以有效地处理常见问题。对现场技术人员缺乏的问题,提供了有效的解决方法。

知识库一旦建立,除了供大家查阅,也会不断地更新充实。知识库的更新,也融入到故障的处理流程之中。

2.4 问题升级机制 故障等级制度,可以将可能发生的故障提前进行分类,这种分类更多的是从造成的影响的程度划分的。但是现场有些故障解决起来比较困难,现场的技术无法支持解决故障。这时候,如果仍然按照这个故障等级来对待这类问题,很可能造成故障无法解决的情况出现。这时,需要将问题进行升级。

问题升级机制,针对区域监控中心和全球监控中心不能解决的问题,进行问题升级。组建专家团队,专门解决升级后的疑难问题。这样,既保证了对疑难问题足够的技术支持,同时也避免了专家团队被常见的简单问题耗费精力。

2.5 各片区案例库 风机的工作环境恶劣,而且环境状况各不相同,有在海上的,湿度很大;有的在平原,空气干燥风沙多。所以,不同地区,风机部件所出现的故障往往不同,有着明显的地域性。针对此种情况,有必要要求各片区的区域监控中心建立自己的案例库。

片区案例库,应当包含自己片区所有的历史故障,并进行分类。为发现各自片区的特有问题,对部件提出特殊要求,提供依据。

3 结论

本文通过对故障分级,将低级问题直接交由区域监控中心处理,将高级别问题单独处理,大大提高了对高级别问题的反馈速度;结合故障升级机制,对疑难、批量性问题,提供了充足的独立的技术支持;区域监控中心的建立,有效缓解了全球监控中心和专家团队的压力;通过对知识库的建立,为不同片区、不同技术能力的技术人员提供了标准的处理方案和学习渠道,有效提高了区域监控中心处理问题的能力;片区案例库的建立,为今后向不同地域提供不同部件性能的风机设备,提供了理论可能。使得该公司对故障的反馈速度大大提高。

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参考文献

[1]闻捷.风电设备供应链竞合系统熵变及其动态联盟研究[D].江苏大学,2011.

[2]迟远英.基于低碳经济视角的中国风电产业发展研究[D].吉林大学,2008.

[3]韩明.江苏风电产业若干问题研究[D].江苏大学,2009.