锐电科技田月葆：在役风电机组的安全性评估与提升

2019年10月21-24日，2019北京国际风能大会暨展览会（CWP2019）在北京隆重召开，大会主题“风电助力‘十四五’能源高质量发展：绿色、低碳、可持续”。自2008年首次在北京举办以来，已连续举办11届，成为北京金秋十月国内外风电行业争相参与的年度盛会。

10月24日，风电机组技改专题论坛在新国展召开。Nefino GmbH公司Chris Stetter出席论坛并发表演讲。

以下为发言内容：

田月葆：尊敬的各位风电行业同仁们大家上午好，我是来自锐电科技有限公司工程师田月葆，我跟大家分享的议题是，在役风电机组的安全性评估与提升，正式开始之前，我想在座的有些朋友对锐电科技还不是很了解，我先做一个简短的一个介绍，锐电科技是我们华锐全资子公司，自成立以来为集团还有广大的客户提供了大量优质的技改优化方案。

我今天的主题主要是分为四个部分，第一就是在役风电机组的安全性现状。第二就是给大家介绍一下机组安全性评估的一些方法，第三就是根据我们的评估结果，然后讲解一下机组的安全性提升的具体的措施，第四就是结合具体的一些技改案例，讲一下我们提升方案的一些应用。

首先我们先进入第一部分。第一部分就是我们在役风电机组的安全性现状。安全性现状这部分随着我们机组运行的年限逐渐增加，然后机组的各种性能尤其是我们的机械性能，也在逐渐的衰减。可能大家也都从各种新闻上平时也都有所耳闻，尤其是近两年我们风电重大安全事故也都是集中的，有一个集中的爆发。下面我就结合一些具体的风场的一些安全事故给大家介绍一下2019年发生的几起事故情况。

第一个就是在今年4月份甘肃某风场发生了超速倒塔的事故，事故造成四人死亡一人重伤，事故原因这块，直接原因就是运维人员维护时候严重操作失误，对于我们整机场商来说关注的是。研发部门重视机组保护措施设计不完善，保护系统失效等问题，这个是当时的一个现场的图片。

第二个就是在今年5月份发生的在东北某风场发生的一起超速事故，最终造成了有其中一个叶片遮断，后来因为超速飞车一段时间之后风向发生了改变，最终没有造成倒塔这种严重后果。

第三个就是内蒙某蒙场今年6月份发生的一起机舱着火事故，事故原因是机组AB项发生拉糊粘连，最终引起了机舱起火。大家可以看一下现场照片，可以发现相当的惨烈。

第四个就是2019年7月份国外的一个风场，然后发生了超速飞车倒塔事故，官方的说法因为控制系统失效，导致蒙机失控最终超速引发的倒塔。这是一个现场的一个图片。然后我这边通过公开的资料整理了一下我们2018到2019年国内行业发生的重大安全事故。

大家可以看到几乎就每隔一两个月两三个月就要有一次重大安全事故的发生，然后如此严重的安全形势必须引起我们业内人员的高度重视。这十起其中30%是倒塔事故，40%是起火剩下的30%是一些其他的原因导致的。下面我们简单的总结一下各种安全事故的发生原因。

第一个就是我们机组的设计缺陷，尤其是我们在役的早期的老旧机组，前期的设计理念控制策略什么的也好，都是从在一定的缺陷，它的保护设计，一些硬件设计都是存在先天缺陷，第二个是我们设备失效，运行年限增加，主要设备存在老化失效的风险。

第三个就是我们的运维，随着大批的近两年粗质保增多，机组的运维很多出现脱节的情况，很多风场良莠不齐。第四个就是控制系统方面，控制系统落后，主要就是说一些控制系统硬件，可能咱们现场的一些人知道，早期ABB老的KT98、KT97系统已经非常老旧了，控制策略都是早期的策略，现在来看比较落后，第五点就是缺乏一个可靠的评估。我们有一些就是这种第三方的一些技改呢，只侧重某一点，它没有一个对机组安全有一个全面的评估，以上这五点这些因素纠错叠加，最终会导致安全事故的发生。

现在我们进入第二点，要想发现机组的安全隐患，规避可能发生的这种安全事故，首先我们认为就是要先对机组的安全性进行评估，安全评估据我了解，我们目前业内还没有一套标准的评估体系，虽然我们机组在出场测试阶段会进行各种严格的认证，比如说我们的设计认证，然后形式认证等等，只有这种认证合格了才能够出场上市。但是对于我们这些运行多年的老旧机组来说，显然也需要一套完整的全面更符合机组实际情况的评估体系。

那么在这里我想举一个汽车行业的这么一个例子。中保研它是一家国内汽车行业安全评估机构，通过影响汽车安全至关重要的系统进行标准化的一个测试然后来评估一款车型的安全性能。通过图片中可以看到每个测试系统都包含不同的子项，比如说其中有一项车内的乘客安全指数，这里面就包含正面5%碰撞，侧面车顶座椅头枕这些，根据测试的结果，对其中的每一项进行一个评分，最终得出汽车的安全指数。

对于我们在役的风电机组来说我们同样需要一套类似的安全评估体系还有标准，我们自己总结了一套评估系统，主要是从四个维度出发，全面的评估一台机组的安全性。第一个就是载荷评估，载荷评估里边包含疲劳载荷还有极限载荷，还有机组寿命的一个评估，第二部分就是电器评估，包括我们的控制柜并网系统主要的电器设备，第三个运行状况评估，评估我们机组平时的一些运行情况，包括故障率故障小时数，一类故障的次数。第四点技术系统评估，控制主控系统，评估器是否满足安全要求。

针对这四点做一下展开，第一就是载荷评估部分，载荷评估我们通过采集几组运行数据，通过3.8软件进行各种载荷情况的一个计算，给出评估结果图片里看到其中某一项评估结果图有点。第二项就是电器评估，我们主要分为两部分，一个就是深度定检，一个就是我们自己研发程序的自动的检测，深度定检，工程师通过专业的设备，对机部件进行深度的检测，比如说利用超声波探伤仪，还有利用我们CMS系统检测传动链振动情况。可以进行一键检测，采用模块化的设计自由的组合，我想检测我们并网开关当前的能效，单独选择这一个模块。

第三部分对运营状况的一个评估，通过分析机组的高频的实施数据。第四个就是控制系统的一个评估，控制系统的硬件评估，主控程序。上述四个方面在我们评估系统中是有不同的权重，我们的评估系统会根据每一项的评估结果，进行加权运算，给我机组最终的安全评估。

第三部分我们机组安全性提升的一个具体的措施，就是在我们上一步评估结果明确以后，说明已经找到了影响这台机组的安全性的症结所在，展开针对性的安全性提升工作，这部分我们也是总结了四个方面。大家可以看一下，从这个软件优化硬件技改，加强运维，定期评估这四方面入手，保障我们机组的运行安全，软件优化，包括我们控制程序的升级，专项的逻辑优化，还有控制器更新，第二个硬件技改，第三个加强运维提升运维团队的技术水平，结合先进的管理理念，将人为因素降到最低，最后就是定期的一个评估，我们任何一项安全评估的措施，其实都不是一劳永逸的，一定要形成长期有效的反馈机制，针对我们技改的结果进行评估。

我重点展开一下软件优化还有硬件技改的部分。针对技改部分其实我们有数十种技改方案，受限于篇幅所限，展示关键性的方面，首先软件优化，这部分我们根据系统分为主控系统控制器升级，它下面包含一些子项，都是影响基础安全的关键点进行一个软件上的一个保护。第二个就是硬件技改方面，硬件技改选取了四个系统，第一个就是变桨系统，第二个我们的病网系统，第三个控制系统，控制系统主要指的我们硬件技改，老旧的系统的一个升级。第四个就是一个消防系统，防止一些火灾事故。

下面我们结合几个现场的实际案例，看一下我们安全提高的具体应用，2019年3月份我们华南风场的台机组发生了变桨刹车供电异常，导致变桨向工作位置运动方向锁死，然后造成变桨变动器严重过载，严重过载以后，变桨变动器就进入一个自锁的状态，不接受外部指令，那时候风速比较大，险些发生飞车，这是运行数据。

大家可以看到，当时的转速已经升到了2200转，并且变桨也已经为零，边桨变动器已经自锁了，提出这种软件加硬件的这种技改方案，硬件这块包括增加这种刹车监控，软件主要是主控系统变桨程序，最终这是一个结果，在过载之前我们先会加入一个轻载的保护，防止锁死的情况发生。

下一个有之前提到的内蒙的机舱着火的事故，针对这个我们也是从4个方面对它进行了一个专项的优化，第一个就是控制逻辑方面，第二个就是我们增加了一个硬件保护，安全链的一个联动保护，第三个我们增加了，在塔机增加了并网模块，并网开关的状态，这是现场的改造图。我们上述这套评估还有提升系统已经在全国的一千多台机组上都有过实际的应用，这是我们的一些成果展示。

最后进行一下总结，总结一下安全性评估与提升的流程，首先利用我们的大数据平台进行数据筛查发觉机组的潜在问题，根据筛查结果进行具体的安全评估，先前所说的四个维度的一个检测，根据评估结果进行专项的技改优化，技改完成后形成一个畅销的反馈机制，定期进行效果反馈。

今天我的演讲就到这儿，谢谢大家。

（根据演讲速记整理，未经演讲人审核）