北京鉴衡认证中心有限公司风能事业部副总经理肖罗生:风力发电机组全寿命期质量控制_东方风力发电网
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北京鉴衡认证中心有限公司风能事业部副总经理肖罗生:风力发电机组全寿命期质量控制

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-10-31   来源:东方风力发电网  浏览次数:775
核心提示:2017年10月31日——11月1日,由中国电器工业协会风力发电电器设备分会和新疆金风科技股份有限公司联合主办,施耐德电气(中国)有限公司协办的2017(第二届)中国风电电气装备技术高峰论坛暨风电分会二届二次会员大会(CWPE2017)在北京丰大国际酒店盛大召开。北京鉴衡认证中心有限公司风能事业部副总经理肖罗生先生在31日下午的“智慧能源与智能制造专场”发表了演讲。
   2017年10月31日——11月1日,由中国电器工业协会风力发电电器设备分会和新疆金风科技股份有限公司联合主办,施耐德电气(中国)有限公司协办的2017(第二届)中国风电电气装备技术高峰论坛暨风电分会二届二次会员大会(CWPE2017)在北京丰大国际酒店盛大召开。北京鉴衡认证中心有限公司风能事业部副总经理肖罗生先生在31日下午的“智慧能源与智能制造专场”发表了演讲。
  

 
北京鉴衡认证中心有限公司风能事业部副总经理肖罗生先生
 
  肖罗生:大家下午好,今天非常有幸能够受邀参加这次会议。我今天给大家分享的是风电设备全寿命周期的质量控制。鉴衡认证作为一个致力于新能源的检测认证以及技术服务的第三方机构,一直非常希望能够探索出一条逻辑,就是怎么样在风电设备以及风电场的整个全寿命周期能够为我们的设备也好,或者厂级做产品也好,为他保驾护航,提供保证。通过我们的梳理,我们也非常有幸,就是我们鉴衡通过这么多年的一些发展、研发,能够提供的一些技术服务还真有在整个全寿命周期都有一些相应的服务,能够去提供这样的一些保驾护航的作用。
 
  接下来我想把我们梳理的一个成果给大家做一个分享。首先看到这个题目我们先来看一看所谓的风电设备的寿命周期究竟包含哪些阶段。我们可以看到其实就跟一个人一样,他首先可能在我们的妈妈的肚子里面孕育,然后生长出来了以后从孩提时代然后长大,到青年,到了中年,然后到了后面的老年。其实像这个风电设备以及我们的风电其实都是这样的,也是经历了这么一个过程。
 
  首先我们的风电设备有一个设计的阶段,然后我们产品生产出来以后运到风电场去进行建设,建设完之后我们整个项目会进行投产,投产之后就已进入我们的项目运维期,运维期以后我们后续可能有一些相应的技改,然后直到我们整个风电机组的20年寿命的阶段。在这每一个阶段作为一个第三方的技术服务,我们都有一些相应的手段去保证每一个阶段的安全性。比如说我们在设计阶段,我们有风电设备的认证,在建设阶段我们有项目的认证,来保证整个风电场级的项目安全性。等到项目投产后我们又可以进行风电场的后评估,在进入质保期,出质保期的阶段我们又会进行质保期的验收,等到运营的后期我们可能会有很多的机组,因为技术的一些进不去对机组进行技改,对于技改我们也有相应的对技改效果以及安全性的一些评估。
 
  首先刚才说在风电机组的设计阶段我们有风电设备的认证,根据目前国际和国内的标准以及国家的相关认定,我们主要对风电整机设备还有部件进行认证,整机认证包括设计认股、设计认证、型式认证。部件目前有型式认证,部件目前主要还是针对于我们一些大的部件,比如说叶片、齿轮箱、发电机、变流器、控制系统以及轴承等等一系列的认证。
 
  型式认证其实它是包含了一系列的认证过程,首先我们会对设计准则进行评估,评估完准则以后就对设计机组首先进行设计的评估,然后对设备的制造过程也进行评估,然后会有一个型式试验的过程,等把这三部分完成以后会有一个最终的评估,构成最终的型式认证。其实可以看到这里面主要包含了三个模块,一个是设计评估,一个是制造评估,一个是型式试验,这三个模块是环环相扣的,最终完成了对设计的一个完整验证。
 
  展开来说像设计评估我们主要是对机组的设计过程从理论的角度对设计上进行把关,这里面其实也包含了很多的环节,其实包含了从控制、机械、电气维护过程、安装过程等等,包括部件等等各方面的评估都是涵概到的。
 
  制造评估主要是对是否能够设计来进行批量的一个制造然后去进行评估。这里面分三个部分,一是对制造工艺的评估,制造工艺主要是看机组是否能够按照设计的要求生产出来。二是对质量管理体系的评估,如果说刚才的制造工艺是评价能否制造出一台机组,那么这一块的评估是看能否满足从1到N的这么一个过程。三是对一致性的评估,这主要是保证生产机组跟设计能否做到一致性。
 
  型式试验其实就是对我们所定的样机通过试验的角度对目前的设计评估,通过测试的手段进行验证。这里面包含了很多的测试,包括载荷测试、功率测试、部件测试、安全功能测试、电能质量测试、噪声测试,这里当然有一些是必须要测试的,其中有一些是属于可选的模块。
 
  以上就是第一部分对于型式认证,型式认证应该来说它对于我们机组的从设计还有试验验证这一块对它的设计过程应该来说能够起到一个很完整的风险的把控。但是其实我们也可以看到,这里型式认证也有一些我们没有覆盖到的问题,尤其是当我们的机组生产出来以后运行到风电场,从整个风电场的大范围来看其实还有没有覆盖到的问题,比如说我们的机组在特定的地点,它的基础结构是否能够符合一个极端的情况,还有就是我们跟特定场所相关的像基础、风资源、电网以及相关的要求,它的安全能否得到一个相应的验证,其实这些是在我们型式认证当中没有去覆盖的,所以在建设的阶段我们提倡要进行项目的认证。
 
  项目认证其实是在我们型式认证的基础上的更进一步工作,这里大家可以看到一个大概的模块图,其实通过设计准则和整体载荷评估等等这一块工作其实都是在我们型式认证的过程当中涵盖了。我们作为项目论证首先要对尝试的条件进行一个评估,在型式认证的基础上还要再对我们的运输和安装的过程进行监督,然后对运行和调试的过程进行监督。整个过程完成以后,我们构成了整个的项目认证一个证书。这里面比较重要的一点我们举一个例子,就是说我们对场址条件的评估。
 
  这一块评估主要是通过型式认证的机组,怎么样在特定的风电场,特定的机位对它的安全性进行把控。这里面包含四个步骤,首先我们会对厂址的环境条件进行勘察,环境条件包含了很多方面,比如说我们的风况,涉及到海上机组还有海况,还有地质条件都会进行一个勘察,这个勘察主要是获取到特定厂址的输入信息。有了这些勘察之后我们进行调度,就是怎么样把特定的环境的条件,和我们设计的机组风资源的条件去进行对比。这里面像风资源可能很多维度,可能极限风速,年平均风速,短流度,那就是怎么样把已经经过型式认证的风况和特定厂址的风况进行比对,比对有两种结果,一个是在设计的范围之内,如果这样的话就说明这个已经是安全的。还有一种情况很有可能我们中间的某一个参数可能是会比我们原来设计的标准的风况的参数要超越的,这样的话就存在机组安全性的隐患,皆是存在这么一个可能性,最终它是不是有这样一个安全性的问题,我们会经过第三步,首先对它的载荷,特定厂位的载荷进行分析,进行载荷计算,这样的话载荷计算出来的一套结果也是可能有两种情况,载荷如果是在它的安全范围之内说明这个机位是安全的,如果是超出的话还要进行下一步,就是对结构的强度进行校核。
 
  等风电场又长大了,长大以后等这个项目进行一个投运,投运以后经过1-2年的运行,究竟这个设备的运行情况怎么样?究竟有没有跟我们之前预想的情况是不是一致的,如果不一致的话造成的原因是什么,这就是我们所谓的风电场后评估这么一个阶段。其实这个后评估从广义的角度来说在19世纪30年代,其实在美国就有这种后评估的概念,等到上个世纪70年代开始广泛的在国家还有一些机构当中,在他对资产评估当中去进行运用。再往小一点说,过渡到我们对于项目的后评估,这个概念其实是指我们一个特定的项目,它完全被运行一段时间以后,我们对这个项目的执行目标,它的执行过程,它的经济效益,它的作用理想等等各个方面进行一个系统客观的分析和总结,它是这么一种技术经济的活动行为。
 
  具体到我们对风电场的后评估,我就是对风电场通过了试运营以后,并且整合运行1-2年时间以后,通过对项目实施一个全过程的影响,进行全面回顾,这样跟我们这个项目进行决策的时候,它确定了从技术也好等等各方面指标进行对比,找出差别和变化,并且分析其中的原因。所以这个风电场的后评估是这么一个过程。
 
  这么一个后评估我们认为它有这几方面的价值,一是可以为今后项目决策,因为我们风电的项目都是一个循环的投资,我们这个地方进行后续的项目经验,二是我们改善风电场的运营水平,同时为后续优化提供一些方向。这里面包含两个内容,一个是我们运行状态的评价,还有一个是发电量的分析。
 
  发电量分析分为三个部分,首先是对风资源的分析还有载荷的负荷,第二方法是对现场的功率曲线的分析和验证,第三是对可利用率的分析,包括这几个模块。对于运行状态的评价我们会对运行数据以及信号的分析,通过这些分析对它的故障以及原因去做一些初步的原因的分析和探讨,另外也是对一些高频的数据分析,能够分析出更深层次的内容,另外对疲劳寿命的损耗也进行一些分析。
 
  下一个阶段就是出质保,因为出质保也是作为整机商和开发商很焦虑的非常重要的时节,所以这一块也是会通过第三方的手段去对机组的性能和可靠性进行全面的评估,让业主能够放心的接受我们的产品,另外针对一些争议性的问题为客户提供一些解决的方案。重点的包含三个方面,有资料的技术审查、性能检测、状态评估,这一块刚好鉴衡也是出了国标。这是我们技术审查的一些内容。这是从性能检测,尤其是功率曲线考核的一些方式进行考核。这是对一些重要部件的检测。
 
  最后一块就是对技改的评估,因为我们这个机组都是20年的寿命周期,其实前期我们在机组安装的时候可能会由于一些技术的限制没法儿用到最先进的技术,等待后续技术提高以后,我们目前对机组的优化,技改,这是一个很大的市场。在技改完之后作为第三方机构,我们怎么样对技改之后的性能提升情况,以及它的安全性的情况去做一个评估,这也是我们想分享的一个内容。这里面其实对技改的发电量的提升有一些难点,包括风速的差异,对机组本身的差异,相关性的问题,样板的问题,这有一些难点。我们也设计了一套相关的方法,怎么样从时间的维度上和标杆技术的比对方法上对技改的效果进行一个评价。另外就是有了这个效果以后,究竟这个性能的提升有没有提升安全性?我们也是有一整套的方法,这个方法就是通过我们积累环境的条件加上技改以后的机组,去对它进行一个载荷的计算,这些计算跟我们原始的一些设计的载荷去进行比对,最终如果有问题可能还要进行一些结构的校核,最后对技改以后的方面进行评估。
 
  总结一下我觉得认证应该来说作为一个第三方机构,通过第三方机构的介入,让市场能够打破信息的不对称,然后能够提供我们产品质量的信号,这我觉得不管是从哪一个环节的认证来说,它的意义所在都是在这儿,所以我觉得从认证的角度一方面能够去总结过去,就是通过认证能够去跟我们项目的决策期间的一些目标能够进行一些对比,去找出差别,第二部分也能够服务于未来,通过我们分析的结果去找出成败的一些原因,总结教训,最后能够为后续的项目提供一些建议,达到收益的目的。当然最终我也觉得认证的行业也需要面向国际,包括我们的标准和技术水平也需要不断地进步,紧跟着国际的最新标准,这样才能保持我们技术服务的先进性。好的,我的分享就这么多,谢谢大家!


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