風電場并網運行安全管理策略分析

李建林

（國華能源投資有限公司河北分公司，河北 張家口075000）

引言

在社會主義現(xiàn)代化建設快速推進的當今時代下，社會生產對電力的需求逐漸增加，傳統(tǒng)的電能生產方式顯然已經不能滿足節(jié)能環(huán)保工作的需求，各種新型綠色能源發(fā)展起來，受到社會各界的廣泛關注。風能具有清潔、可再生的特點，生產電能的過程也較為安全，有效利用風能發(fā)電有助于社會經濟效益、生態(tài)效益的提高，對可持續(xù)發(fā)展工作的穩(wěn)步提升具有非常重要的意義。本文主要從風電場并網運行的安全管理方案進行探討。

1 風電場運行特點

1.1 風力發(fā)電的過程

風力發(fā)電主要通過風吹入汽輪機，帶動其旋轉，進而將風能轉變?yōu)榭梢岳玫臋C械能，機械設備在齒輪的傳動下將機械能傳送到發(fā)電機位置，促使轉子轉動引起發(fā)電機工作，電能就由此產生。最終結合區(qū)域內變電站工作的協(xié)調將電能傳送到需要用電的位置。

1.2 風電場運行的特點

風力發(fā)電以風能為基礎，可以對自然界的能源進行合理利用，并且還能夠減少電能生產帶來的環(huán)境污染。風電場通常建設在遠離人群居住地的位置，環(huán)保價值非常高。但是受到某些因素的影響，風電場的并網運行生產的電能和社會對電能的需求仍然有一定的距離，需要后期的風電場工作中進行調整。

2 風電場并網運行安全管理的現(xiàn)狀

當前我國的風力發(fā)電總量在世界上占據前列，風力發(fā)電也是我國重要的電力生產方式。風力發(fā)電對環(huán)保工作的推進有著很大的幫助，但在安全管理工作中同樣存在一些問題，以下從風電場并網的運行情況出發(fā)進行探究。

2.1 風機制造技術不足

在風力發(fā)電工作中，我國的生產技術仍然和國外的先進水平存在巨大的差距，國內仍然采用老式的風力發(fā)電機組，以直接驅動的方式作為主要的運作技術，新型技術手段所使用的設備占據的比例不高。因為我國在風力發(fā)電的技術研究工作中遠遠落后于發(fā)達國家，所以大部分的風力發(fā)電設備仍然使用比較老舊的型號，難以維持長期的安全穩(wěn)定運轉。老舊的設備也給風力發(fā)電機組的維修帶來了一定的困難。目前風電場中主要采用的發(fā)電機組主要在電能的輸出控制方面，這些問題的產生可能會使風電機組的運行產生故障，進而對風電場并網運行帶來安全事故，從實際的風電場并網運行情況來看是非常常見的。在技術手段的限制下，風電機組運行的故障在很多風電場并網中并沒有完全消除。風電場并網運行對目前的電力生產安全性來講存在一定的威脅，相關部門必須加快對新型技術的研發(fā)工作。

2.2 風電場規(guī)模大小的問題

風電場地址的選擇和風資源有著非常密切的聯(lián)系，但是風資源豐富的地理位置沒有太多的人口，用電量并不高，電網的整體結構非常薄弱，風電場的建設給我國部分地區(qū)的電網分布帶來較大的沖擊，給局部電網的穩(wěn)定性造成很大的變化，這就在很大程度上限制了風電場接入的規(guī)模和方法。在風電場接入電力系統(tǒng)以后，會給電力系統(tǒng)的潮流分布帶來影響，由于風電機組容量的約束，會給節(jié)點的內潮流的變化產生不必要的影響，因此在風電場的方案設計時，必須考慮到風電場并網運行過程中節(jié)點的潮流計算。對潮流的分析通常需要建立風電場的模型，設計多套可行的方案，考慮到風電場并網運行的實際情況，選擇最為合適的一套方案。風電場的并網運行在規(guī)模方面的控制極大地限制了接入電網的正常運行，可能會給用戶的使用造成很多不必要的影響。

2.3 風力發(fā)電的諧波污染

風力發(fā)電可能產生諧波的過程有以下兩種：第一是風力發(fā)電機組本身的機械設備，可能會產生諧波。與電網設備并行運作的風力發(fā)電機組，在啟動過程中要和風力發(fā)電機組的機械設備連接在一起，所以會帶來一些諧波，這個過程較為短暫，也沒有頻繁發(fā)生，通常可以直接忽略。但如果采用變速的風力發(fā)電機，則會產生很大的影響。變速風力發(fā)電機組需要借助逆變設備和電網連接起來，如果風力發(fā)電機組的機械設備傳動頻率和發(fā)生諧波的頻率一致，將會帶來非常嚴重的諧波。在發(fā)電設備逐漸改進的今天，這種情況已經逐漸發(fā)生轉變。第二和風力發(fā)電機組并聯(lián)的電容器可能會與電抗器共同作用產生諧振，在實際的工作當中風電場的變壓器會有很多諧波產生。

2.4 人才隊伍建設不完善

在風電場的規(guī)模和數(shù)量逐漸擴張的今天，對專業(yè)人才的需求也日益迫切。但受到風電場氣候環(huán)境和地理位置的限制，高素質的管理人才和充足實踐經驗的工作人員匱乏已經成為風電場并網的常態(tài)。在這種艱苦的環(huán)境當中，大量工作人員不能忍受就會退出這里的工作，造成風電場并網整體工作的失衡，很難有專業(yè)人士參加到管理工作當中，基層工作人員的儲備也處于長期匱乏的狀態(tài)，甚至部分風電場會招收一些沒有工作經驗的應屆生來參加管理工作，這對于風電場的安全管理工作而言是非常不利的。工作經驗的缺乏導致他們不能在管理工作當中發(fā)揮出應有的作用，人才培養(yǎng)同樣也收效甚微，不能將具有高素質的管理人才留下。

2.5 管理模式不適合風電場

當前我國的風電場整體管理模式仍然處在相對落后的時期，很多管理方案僅僅是參考火電廠的運行模式來套用，沒有從風電場的基本特點入手進行思考。從目前的風電場管理工作的運行階段來看，大部分風電機組的設置都非常分散，而且工作人員需要在高空位置進行作業(yè)，區(qū)域位置內的地理環(huán)境和氣候都會對風電場的運轉帶來影響。因此想要對風電場進行更為安全的管理，必須參考風電場運行的基本特點?？紤]到人員短缺帶來的問題，可能會導致前期的風電場建設工作中不能照顧到管理工作，這同樣給安全管理工作帶來很多的問題。

3 風電場并網運行安全管理的應對策略

經過上述分析，我們已經了解在風電場并網運行過程中仍然存在很多的安全管理問題，極大的制約了風電場并網運行的發(fā)展，給社會生產生活用電帶來一些不利的影響。因此有關部門必須從風電場并網運行的基本情況出發(fā)，制定針對性的解決方案，才能做好積極的安全管理。

3.1 嚴格遵守相關的管理規(guī)定

國家曾經給出風電場接入電力系統(tǒng)的技術標準，該法律條款中明確規(guī)定，全部風電機組設備都必須滿足并網協(xié)議的準確要求，從風電機組的生產進行設備質量的嚴格把關，從根源上避免安全事故的產生。只能在通過并網安全性規(guī)范評價后的風電場來能夠正式投入運行，并接入到電網當中。相關單位必須按照規(guī)章制度的標準來進行操作，基層的電網企業(yè)必須有效控制風電場并網運行的系統(tǒng)和設備，并仔細核對監(jiān)督風電場機組設備的運行狀態(tài)和相關參數(shù)。同時風電場的運行管理工作中也應該考慮到基層工作人員的安全問題，結合有效的安全教育培訓機制和相關知識演講的方式來提高員工對安全生產的重視。嚴格服從上級的調度命令，并結合機組的運行狀態(tài)及時對調度部門進行數(shù)據反饋。工作人員要按照風電場接入電力系統(tǒng)的標準為原則，對發(fā)電機組進行實時監(jiān)控，根據發(fā)電機組運行功率、容量以及發(fā)電質量的需求及時進行設備調整，盡早發(fā)現(xiàn)可能存在的安全隱患，將危險扼殺在搖籃里。

3.2 增強風電場并網運行安全管理機構的專業(yè)性

風電場并網運行的安全管理部門必須對風電場的安全穩(wěn)定運轉負主要責任，所以安全管理部門必須不斷加強自身的專業(yè)性。為保證管理工作人員整體的工作效率，可以把處在不同工作崗位的員工職責進行詳細的劃分，落實明確的崗位責任制度。為提高安全管理部門的整體素質，相關單位可以招聘一些具有專業(yè)資格證書的安全管理工作人員。同時為提升安全管理工作的價值，管理單位可以發(fā)出相應的安全管理責任倡議書，讓每個員工都簽訂必要的安全協(xié)議，給安全生產提供一份充足的保障。考慮到安全管理部門專業(yè)性帶來的安全生產導向作用，管理工作人員還應該在安全生產工作的要求下做好宣傳工作，在潛移默化當中提高基層工作人員的安全生產意識。

3.3 加強安全準備工作

對風電場的安全管理負責的部門應該重點關注風電場工程建設的實際情況和工程質量的監(jiān)督。認真審查施工設計圖紙、施工材料、施工技術等內容，在風電場工程建設完成以后進行針對性的現(xiàn)場驗收。參與工程建設的單位都必須得到有效的監(jiān)督與審查，用來給工程建設的質量和效率提供保障。監(jiān)理部門要對風電場工程的質量問題負責，對工程施工的各個環(huán)節(jié)進行詳細的監(jiān)督。做好風電場并網穩(wěn)定運行的安全準備，還要對風電場并網的安全設備、消防設施等進行檢查，給可能發(fā)生的安全事故做好預防工作。此外還應該進行消防器材和工具的科學管理。詳細記錄滅火器的使用方法、擺放位置以及購置滅火器的日期等內容，用來在使用時快速找到滅火器，同時定期對滅火器進行檢修。定期進行消防安全知識的培訓，做好消防器材的檢查，并對每次消防安全事故進行詳細的記錄。結合風電場發(fā)電機組設備的運行狀態(tài)，配合消防安全部門進行審核檢查，及時更換發(fā)生故障的消防器材。

3.4 加強風電場人員管理

做好專業(yè)的技術培訓工作，針對安全生產事故進行針對性的統(tǒng)計調查并進行工作內容的全面整理，進而反饋給上級部門。從安全管理工作的角度出發(fā)，高層管理人員要對負責安全管理的工作人員進行認真審查，定期舉辦相應的安全制度考察，對不合格的工作人員進行嚴格的培訓，確保其符合風電場安全管理工作要求以后才能重新加入到工作崗位當中。表揚表現(xiàn)優(yōu)異的工作人員，給予薪資獎勵，鼓勵更多的管理人員提高自身的安全管理意識，從而在實際工作當中發(fā)揮出更大的潛力。通過多種方式來優(yōu)化工作人員的職業(yè)技能和應對突發(fā)情況的處理能力，落實相應的獎懲制度，從根本上提高工作人員的工作積極性。由于風電場工作人員都很年輕，風電場地處偏僻，生活非常乏味無聊，所以除了安全管理工作之外還要加強工作人員的生活樂趣，建設相應的娛樂設施，充實員工的生活。工作人員要進行相互的溝通協(xié)調，在工作中不斷取長補短，發(fā)揮團隊協(xié)調的優(yōu)勢。管理工作人員要積極做好模范帶頭作用，在日常的工作當中做好表率，努力將更多專業(yè)素質的人才留在風電場工作崗位中。

3.5 加強風電場隱患排查及治理工作

進行隱患的排查治理，科學的管理機制自然是必不可少的。風電場必須對并網運行可能存在的安全隱患進行及時排查，并針對實際情況積極做出調整。通常風電場并網安全運行階段出現(xiàn)的安全事故涵蓋工作人員的人身安全隱患和設備安全隱患兩個方面，管理部門要基于安全隱患排查管理機制，結合實際情況對風電場的并網運行可能存在的安全隱患進行反復的排查，并對工作內容進行評價以及合理的整改。重點關注風電場并網運行最為典型的四種情況：設備參數(shù)設置錯誤、控制管理方案漏洞、設備維修問題以及電力接地措施保護不當。做好科學有效的排查工作之后，就能夠在很大程度上提高風電機組并網的性能，保證設備運行質量。對于存在缺陷的管理方案，要做好傳達工作，保證管理漏洞能夠順利解決。嚴格按照規(guī)章制度的原則做好應急管理，根據風電場的實際運行狀態(tài)，制定科學有效的應急預案?？紤]到風電場工作周期的負責，定期組織相應的安全演練，針對演練過程中可能出現(xiàn)的問題做好調整，保證應急管理方案在發(fā)生不可避免的安全事故時能夠起到應有的作用。

4 結束語

總的來講，風力發(fā)電在當前的電能生產當中非常清潔無污染，可以大范圍應用，風電場并網產出的電能也非常可觀，整體發(fā)展前景較好。但是風電場并網運行的技術手段仍然較為落后，管理工作缺少必要的協(xié)調。所以風電場的并網運行仍然存在很大的限制，大規(guī)模的風電場并網運行存在一些安全隱患，在今后的工作當中相關部門必須對風電場并網運行的安全管理工作進行更加深入的探索。