首先感謝組委會(huì)的邀請(qǐng)，我更加圍繞風(fēng)電在運(yùn)行階段，包括我們?cè)谡麢C(jī)設(shè)計(jì)這一塊安全方面的考慮，跟大家做一些分享。

1.行業(yè)現(xiàn)狀

近年來(lái)，風(fēng)電行業(yè)重大質(zhì)量事件頻發(fā)，包括風(fēng)機(jī)倒塔、葉片掉落或折斷、變槳軸承開(kāi)裂等，造成人員傷亡，帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失，給行業(yè)帶了嚴(yán)重的負(fù)面影響。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，去年風(fēng)電倒塔就有120起以上，葉片問(wèn)題就有2200起以上，這個(gè)問(wèn)題還是非常突出的。當(dāng)然出現(xiàn)的問(wèn)題有塔筒的問(wèn)題、變槳軸承腐蝕開(kāi)裂、葉片問(wèn)題、螺栓斷裂。

2018年在寧夏一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)就發(fā)生了倒塌事件，主要原因是葉片沒(méi)有收槳，一直是開(kāi)槳的狀態(tài)，一共4個(gè)人，最后出現(xiàn)超速時(shí)去按緊急按鈕沒(méi)有起作用，整機(jī)設(shè)計(jì)上沒(méi)有考慮到這樣的一種維修工況下的安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)大家也發(fā)現(xiàn)下塔過(guò)程中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)3900rpm，一只葉片因過(guò)大的離心力而開(kāi)裂。慶幸只有一個(gè)人造成輕微骨折，沒(méi)有死亡事件的發(fā)生。這樣的事件，當(dāng)時(shí)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)可靠性還是比較高的，轉(zhuǎn)速到了3900轉(zhuǎn)才倒，說(shuō)明還是非常好的可靠性。現(xiàn)在的設(shè)計(jì)，我覺(jué)得2900可能也到不了。

一年后，2019年4月12號(hào)，甘肅民勤發(fā)生了4死2傷的機(jī)毀人亡的事故。這個(gè)事故和一年前事故基本一致，發(fā)生的原因也很像，就是行業(yè)在吸收事故事件經(jīng)驗(yàn)反饋上是不足的，這幾個(gè)人就沒(méi)有那么慶幸，發(fā)生了非常大的事故。去年也發(fā)生了一起機(jī)毀人亡的事故，發(fā)生在新疆，也是4死1傷，非常嚴(yán)重的事故。這樣的事故是全方面的，大家不要單純?nèi)タ淳褪且粋€(gè)操作的問(wèn)題。其實(shí)我們反觀去看設(shè)計(jì)、思考性，可能都有問(wèn)題，這是非常突出的事故事件，所以我想和大家做一個(gè)分享。

2.主要問(wèn)題

現(xiàn)在設(shè)備運(yùn)行的一些突出問(wèn)題，剛才也看到一些關(guān)鍵的核心部件失效，這是非常要命的。特別是變槳軸承開(kāi)裂、螺栓斷裂呈高發(fā)蔓延趨勢(shì)。長(zhǎng)葉片的應(yīng)用進(jìn)一步加劇對(duì)變槳軸承、螺栓和潤(rùn)滑系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。例如新疆某風(fēng)電場(chǎng)變槳軸承開(kāi)裂導(dǎo)致葉片掉落事件。

葉片的事故事件非常多，常規(guī)的折斷事件層出不窮，去年2200多起葉片事故事件。由于長(zhǎng)軸葉片帶來(lái)的問(wèn)題是葉片出了事，風(fēng)機(jī)倒塔風(fēng)險(xiǎn)非常高，基本上百分之七八十，特別是嚴(yán)重的葉片事件風(fēng)機(jī)就會(huì)倒掉。還有混塔和高塔，也有塔筒的問(wèn)題，混塔去年也出了非常多問(wèn)題，非常突出的。另外是我們?cè)陲L(fēng)機(jī)、整機(jī)輔控系統(tǒng)，并沒(méi)有很好的發(fā)揮作用。它安裝本身就滯后，包括整機(jī)廠家也好，非常關(guān)注的是大部件，整機(jī)。但對(duì)輔控系統(tǒng)是忽視的，大家知道我們的設(shè)計(jì)越來(lái)越突破邊界，所以輔控系統(tǒng)作用就應(yīng)該是凸顯出來(lái)，監(jiān)控不到位。很多功能不到、管理不到，大家也不重視。我們統(tǒng)計(jì)過(guò)葉片振動(dòng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，百分之八九十是不起作用的，在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中，實(shí)際上葉片的守護(hù)是沒(méi)有一個(gè)安全衛(wèi)士的。

整個(gè)新機(jī)型成熟度非常低，大型化之后帶來(lái)新的設(shè)計(jì)、新的理念思路消化沒(méi)有到位，還是出了一些問(wèn)題。還有老舊機(jī)組，一批老舊機(jī)組運(yùn)行十年以上，這些機(jī)組部件問(wèn)題更多。這些突出問(wèn)題是我們?cè)陲L(fēng)電運(yùn)行過(guò)程中面臨非常嚴(yán)峻的問(wèn)題，從運(yùn)行角度就提出要做預(yù)測(cè)性的運(yùn)維，這個(gè)行業(yè)也提了很多年。名字叫的不一樣，但意思是一個(gè)。

3.預(yù)測(cè)性運(yùn)維

核心還是要了解設(shè)備的狀態(tài)，通過(guò)設(shè)備狀態(tài)開(kāi)展預(yù)知性維護(hù)。它是基于我們的數(shù)據(jù)，不一定是大數(shù)據(jù)，也可能是小數(shù)據(jù)，基于數(shù)據(jù)。另外是基于機(jī)理去做，有些機(jī)理邏輯的東西去判斷。它的理念是這樣的，這是我們的一個(gè)框架。我們是從總部區(qū)域、場(chǎng)站、設(shè)備4級(jí)，云、物、邊、端通過(guò)這個(gè)事去做。里面有一些核心東西，主要是3個(gè)層面：一是設(shè)備層面開(kāi)展數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)質(zhì)量的管理等工作。數(shù)據(jù)質(zhì)量是非常重要的，大家都知道風(fēng)電行業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量非常差，很多時(shí)候后面沒(méi)有辦法再去洞察挖掘它的價(jià)值，其實(shí)第一層是很重要的，看似好像能解決，但仍然很多數(shù)據(jù)質(zhì)量的問(wèn)題。我們單獨(dú)成立一個(gè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的監(jiān)控中心，就是對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和診斷。數(shù)據(jù)質(zhì)量出了問(wèn)題能夠第一時(shí)間消除，這樣才能保證后端的這些問(wèn)題。在數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)的情況下，我們來(lái)去做它的高級(jí)分析、大數(shù)據(jù)挖掘、AI智能等，去做洞察，從而實(shí)現(xiàn)我們想要的價(jià)值，是這樣的邏輯。

現(xiàn)在我們都在做集中運(yùn)行，前幾年場(chǎng)站運(yùn)行，現(xiàn)在更多推動(dòng)集中運(yùn)行，一片風(fēng)電場(chǎng)就是集中一個(gè)檢修團(tuán)隊(duì)去做，它會(huì)增大很大的效能。集中運(yùn)行過(guò)程中，檢修就是一片一個(gè)檢修隊(duì)。運(yùn)行，我們就要發(fā)揮區(qū)域疾控中心的核心作用，所以疾控中心很重要，它是基于數(shù)據(jù)的洞察和價(jià)值的挖掘，當(dāng)然也包括數(shù)據(jù)質(zhì)量的管理，所以我們會(huì)做非常多疾控中心建設(shè)內(nèi)容，時(shí)間關(guān)系不多做匯報(bào)了。

基于數(shù)據(jù)洞察層面，我們更多要挖掘評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)價(jià)值的模型。這個(gè)模型我們搞了很多年，這個(gè)模型不一定技術(shù)越高越好，核心是越好用越好，所以很多模型很簡(jiǎn)單，但它卻能解決問(wèn)題。比如說(shuō)一些整場(chǎng)模型，通過(guò)整場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組分布特性，找出偏差比較大的，或者利用統(tǒng)計(jì)概率。能看到一個(gè)廠里50臺(tái)機(jī)組，總會(huì)有兩三臺(tái)是有問(wèn)題的。其實(shí)這種分析很簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化很簡(jiǎn)單，只要數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的，數(shù)據(jù)質(zhì)量的核心，你再去做挖掘就非常清晰。但也有一些很難的，比如葉片的裂紋確實(shí)要通過(guò)更高端的技術(shù)，而且特定廠址，每個(gè)廠址一個(gè)模型去做預(yù)測(cè)診斷，這是物理和數(shù)據(jù)的結(jié)合，至少是現(xiàn)在的理解。未來(lái)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也好，數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)也好都非常成熟，可能通過(guò)AI就全部解決掉了，現(xiàn)在差距還特別大。這一塊還是要基于我們的能力去建設(shè)，這是很重要的一塊，這樣就能得到設(shè)備的狀態(tài)。特別是防范整機(jī)的安全風(fēng)險(xiǎn)；關(guān)鍵的部件，還有處理特性，它是沒(méi)有病，但不好好發(fā)電，那也是有問(wèn)題的。

還有對(duì)氣象這一塊，是預(yù)測(cè)性運(yùn)維很重要的方面，我們要做氣象預(yù)警。特別是海上風(fēng)電，我們提出要出得去、干得了、回得來(lái)。別海浪大，你回不來(lái)了，我們實(shí)現(xiàn)對(duì)人員、對(duì)船舶、對(duì)氣象災(zāi)害、異常闖入、人員落水、極端天氣都會(huì)做預(yù)警。氣象里還有一些功率預(yù)測(cè)，這也是非常關(guān)鍵的，新型電力系統(tǒng)非常核心的技術(shù)。如果把功率預(yù)測(cè)水平提高5%，那會(huì)降低多少的儲(chǔ)能，氣象這一塊還是非常重要，對(duì)于電站的智慧化運(yùn)行、高效運(yùn)行。另外對(duì)于壽命管理，在預(yù)測(cè)性運(yùn)維這一塊也是很重要的，因?yàn)閴勖€是逐漸的老化，而且它是有設(shè)計(jì)的壽命。怎么對(duì)它的壽命進(jìn)行管理呢，因?yàn)楝F(xiàn)在技術(shù)的水平，數(shù)字孿生都會(huì)有一些技術(shù)。當(dāng)然會(huì)結(jié)合數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、結(jié)合物理邏輯，我們還是能做一些工作。盡管這個(gè)事是非常難的事，可能后面指導(dǎo)我們以大代小、以新?lián)Q舊都是非常有利的，這一塊我們也在做一些工作。

4.思考與建議

我們?cè)陬A(yù)測(cè)性運(yùn)維的一些手段和方法，行業(yè)中面臨這么多風(fēng)險(xiǎn)，還是要有些解決的方案。提了幾點(diǎn)個(gè)人思考，與大家分享。

一是系統(tǒng)性深入研究，特別對(duì)風(fēng)的特性研究不清晰。我們現(xiàn)在對(duì)風(fēng)的模型、特性，還是基于標(biāo)準(zhǔn)里，大部分來(lái)自于國(guó)外的。現(xiàn)代化風(fēng)電最早來(lái)自于歐洲丹麥，中國(guó)風(fēng)的特性很復(fù)雜，我們?cè)趦?nèi)蒙一個(gè)很平的電站就會(huì)出現(xiàn)非常大的富缺電。還有特別大的模型下，風(fēng)的模型會(huì)發(fā)生非常大的變化。如果不掌握這些東西，未來(lái)在大的長(zhǎng)柔葉片安全就會(huì)面臨挑戰(zhàn)，這一塊我們還是要做非常多的工作。另外，自主化的軟件設(shè)計(jì)、葉片失穩(wěn)特性的分析、顫振等方面，我們現(xiàn)在還有很多盲區(qū)要做。因?yàn)榇笮突瘞?lái)最主要的還是失穩(wěn)的問(wèn)題，這一塊還是要布局。當(dāng)然主流的企業(yè)也在做這方面自主的設(shè)計(jì)能力建設(shè)，這是第一個(gè)方面。

二是重視核心創(chuàng)新和本質(zhì)創(chuàng)新，我們?cè)诖笮突^(guò)程中，風(fēng)機(jī)大型化是一個(gè)趨勢(shì)，很多問(wèn)題。我們還是用傳統(tǒng)的方式去解決，最突出的就是動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，動(dòng)力學(xué)問(wèn)題就離不開(kāi)葉片了，最近我們?cè)谕七M(jìn)漂浮式風(fēng)機(jī)開(kāi)發(fā)，除了葉片自身受風(fēng)的影響，機(jī)組本身也在擺動(dòng)，這些耦合對(duì)葉片穩(wěn)定特性分析也是很重要的，最近我們就在做這樣的研究。其他方面一樣，整個(gè)機(jī)組大型化之后，我們對(duì)可靠性設(shè)計(jì)是怎么設(shè)計(jì)的，可靠性設(shè)計(jì)，我的了解是整機(jī)企業(yè)里還沒(méi)有特別清晰的目標(biāo)。我們一直說(shuō)要提高可靠性設(shè)計(jì)，但可靠性設(shè)計(jì)我們現(xiàn)在的目標(biāo)還不是很清晰。包括一些新的技術(shù)，這些東西目前發(fā)揮的價(jià)值還不夠，整個(gè)創(chuàng)新上還是要加力。

三是基于全鏈條角度做產(chǎn)品研發(fā)，我們很多新設(shè)計(jì)解決了一個(gè)問(wèn)題，可能帶來(lái)了一個(gè)新問(wèn)題。最簡(jiǎn)單的例子，我們?cè)瓉?lái)做齒輪箱潤(rùn)滑，都是內(nèi)置的油箱。現(xiàn)在是外置油箱，潤(rùn)滑時(shí)就要把油箱打進(jìn)來(lái)，這是一個(gè)好技術(shù)，可能把齒輪箱體積都減少了。但帶來(lái)了一些新問(wèn)題，比如說(shuō)在吊裝，在沒(méi)有電的情況下，齒輪缺乏潤(rùn)滑，那就會(huì)造成這樣的問(wèn)題。還有有些密封圈換不了，在設(shè)計(jì)密封圈到后期換不掉，但密封圈不可能20年壽命，或者25年的壽命。什么東西都進(jìn)不去，除非把它吊下來(lái)，螺栓拆下來(lái)，才能把密封圈換掉，后面的問(wèn)題非常突出。整個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有考慮到，這也是前端。可靠性也好，安全也好，它還是一個(gè)設(shè)計(jì)的問(wèn)題，首先是設(shè)計(jì)出來(lái)的，這一塊也是一個(gè)建議，我們還是要有個(gè)系統(tǒng)性的考慮。很多的設(shè)計(jì)考慮不周全，沒(méi)有考慮到全周期要素，沒(méi)有考慮到各個(gè)系統(tǒng)、子系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)關(guān)系。

四是葉片可靠性設(shè)計(jì)，有一段時(shí)間我也深入研究了葉片的問(wèn)題，包括和整機(jī)廠家、葉片廠家做過(guò)一些交流，葉片設(shè)計(jì)前端堅(jiān)持底線思維，還是要有紅線意識(shí)。剛才我聽(tīng)到標(biāo)準(zhǔn)在更新，非常好。我們用事實(shí)代替了原來(lái)的假設(shè)，實(shí)際上我就講一個(gè)問(wèn)題，我們現(xiàn)在對(duì)風(fēng)的特性都不清晰，那怎么能保證葉片將來(lái)是安全的呢。如果不留適當(dāng)余量的話，這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)是cover不住的，這個(gè)還是要考慮的。我們前些年也提了，我們甚至在招標(biāo)文件里說(shuō)把設(shè)計(jì)某些系數(shù)至少達(dá)到多少，當(dāng)然這個(gè)不是太好，我覺(jué)得這也反映了在底線這一塊不斷去挑戰(zhàn)，很多環(huán)節(jié)情況是控制不住的。另外是充分實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證，包括過(guò)程中檢測(cè)能做到100%超聲波主梁，也是很重要的。再是葉片的監(jiān)測(cè)技術(shù)。

五是注重研發(fā)質(zhì)量控制和生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制，其實(shí)現(xiàn)在研發(fā)質(zhì)量閉環(huán)做不到，很多問(wèn)題暴露到批量項(xiàng)目中去了，如果有非常突出的就會(huì)造成事故事件的發(fā)生。還有過(guò)程質(zhì)量控制很重要，我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)有些葉片帶著病上天的，可能前面是有缺陷，但一路讓步或者怎么樣就上去了。包括現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收也不充分，這種隱患的葉片上了天肯定會(huì)出問(wèn)題的，大家都是這方面專家，質(zhì)量控制非常關(guān)鍵。不管是業(yè)主還是葉片廠、整機(jī)廠，還是要加強(qiáng)每個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，當(dāng)然我們自己也要加強(qiáng)，從業(yè)主角度也要加強(qiáng)。

六是輔控系統(tǒng)高質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)，現(xiàn)在風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的都是非常柔弱，長(zhǎng)柔，但不強(qiáng)壯，就要監(jiān)測(cè)它。我是建議要將輔控納入整機(jī)研發(fā)環(huán)節(jié)，因?yàn)楝F(xiàn)在已經(jīng)不是我們過(guò)去那個(gè)時(shí)代了。整機(jī)的振動(dòng)超標(biāo)是到安全鏈的，但葉片沒(méi)有。葉片出了問(wèn)題之后，我覺(jué)得風(fēng)險(xiǎn)控制的手段太少了，還是要加強(qiáng)輔控系統(tǒng)，輔控要和整機(jī)設(shè)計(jì)一體化推進(jìn)才可以在后期運(yùn)行中實(shí)時(shí)監(jiān)控到設(shè)備的葉片，特別是葉片這樣的核心部件，還有一些油液監(jiān)測(cè)輔控系統(tǒng)都沒(méi)有發(fā)揮作用。

七是深度協(xié)同，引領(lǐng)行業(yè)共同發(fā)展。行業(yè)還是出現(xiàn)了很多共性問(wèn)題，我們開(kāi)很多會(huì)，圍繞共性問(wèn)題討論的會(huì)很少。我是覺(jué)得行業(yè)還是要加強(qiáng)這樣共謀問(wèn)題的分析和研究探討，尋找共同的解決方案，促進(jìn)在設(shè)計(jì)新設(shè)備中不要出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，加強(qiáng)交流。

我就分享這些，謝謝！