新能源發(fā)電設備可靠性影響因素分析

為了解決常規(guī)化石能源的日益枯竭以及環(huán)境問題的日益突出問題，清潔、綠色的可再生能源發(fā)電規(guī)模將不斷擴大，其中風力發(fā)電和太陽能具有技術成熟、適宜開發(fā)、成本較低等特點，擁有良好的發(fā)展前景，被認為是化石能源重要的替代能源。
1.新能源發(fā)電設備可靠性影響因素
1.1天氣影響
假設把天氣分成三個狀態(tài)，如正常、惡劣和災變，若能根據(jù)實際數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到：正常天氣的持續(xù)時間N，惡劣天氣的持續(xù)時間S1，災變天氣的持續(xù)時間S2，惡劣天氣狀態(tài)下出現(xiàn)的故障占總故障次數(shù)的比例F1，災變天氣狀態(tài)下出現(xiàn)的故障占總故障次數(shù)的比例F2，則風電機組的統(tǒng)計平均故障率應為三種天氣下的故障率加權平均之和，權系數(shù)為各類天氣條件的持續(xù)時間占比，如正常天氣條件下為N/（N+SI+S2）。
1.2環(huán)境影響
由于溫度對風機故障率的影響較復雜，而且很多其他影響因素都是通過溫度間接引起風機的停運，因此很難建立溫度與風機故障參數(shù)關系的詳細數(shù)學模型。
風機的可靠性參數(shù)在傳統(tǒng)模型中與外界條件無關，為一個定值。然而風速和風載荷對于風機葉片等元件影響很大，而且該類元件故障比例也較高，所以需在風機故障停運模型中引入風載荷的影響。風機所受載荷與適時風速成正相關，隨著風載荷的增大，故障率也會隨之升高。風機所受風載荷主要是由風速、重力、控制引起，由于控制方式未知，文章將不考慮控制方式對于載荷的影響，相關文獻提出了風機載荷與風壓成線性關系，風壓與風速成二次關系。
2.提高發(fā)電設備可靠性的方法
2.1從可靠性設計抓起
發(fā)電設備的可靠性是通過設計、制造直至使用各階段的共同努力才得以保證的，“設計”奠定產(chǎn)品可靠性的基礎，“制造”實現(xiàn)產(chǎn)品可靠性設計目標。“使用”則驗證和維持產(chǎn)品的可靠性水平。任一環(huán)節(jié)的疏忽都會影響發(fā)電設備的可靠性水平，尤其是設計階段的可靠性保證更為重要。因為若在設計階段留下不可靠隱患，到了制造和使用階段發(fā)現(xiàn)后再設法補救或返工，將要付出成倍的代價。發(fā)電設備制造行業(yè)目前采用的設計方法屬于傳統(tǒng)的“規(guī)范設計”，可以判斷部件或系統(tǒng)的設計是否安全，但給不出產(chǎn)品設計的可靠性指標。
2.2認真采集和分析可靠性數(shù)據(jù)
（1）數(shù)據(jù)的采集。可靠性數(shù)據(jù)的收集就是記錄設備的開機與停機時間，部件更換的壽命小時，維護條件和使用條件，以及相對應的故障內容等等。為了減少片面性，對于設備的范圍、故障的定義、使用條件、時間的記錄和計算程序等內容都要詳盡。由技術部門制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集格式表，由班組逐項填寫，然后定期收回存入微機匯總，以供分析。運用此法運作，需要的專職人員較少，費用低廉，但是很容易造成數(shù)據(jù)不全、漏項，數(shù)據(jù)不準確等缺點。也可設專職記錄員，進行專業(yè)管理。
（2）恰當?shù)臄?shù)據(jù)分析。可靠性數(shù)據(jù)的采集是為可靠性分析提供依據(jù)，所以必須有利于設備可靠性的分析判斷。運用統(tǒng)計的方法進行分析，可以從大量的數(shù)據(jù)中找出其規(guī)律性，為設備的維修、更新改造提供理論依據(jù)。機組的可靠性狀況在機組運行中具有舉足輕重的作用，只有熟悉設備狀況，做出決策，制定相應的使用和維護方案，做好機組的工況監(jiān)測、故障診斷、故障分析等工作，能建立現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理模式，搞好設備的可靠性管理。
2.3推廣故障診斷技術
隨著科學技術的發(fā)展，發(fā)電設備的故障診斷技術越來越引起制造廠和電廠的重視。人們希望通過對發(fā)電設備的某些現(xiàn)場參量的監(jiān)測和分析，及時正確地把設備的故障診斷出來，并盡快采取措施來防止設備的損壞和事故的擴大，以減少經(jīng)濟損失。發(fā)電設備故障診斷的主要步驟為：（1）監(jiān)測設備狀態(tài)的特征信號。（2）從所監(jiān)測的特征信號中提取征兆，有時特征信號本身也可作為征兆。（3）根據(jù)征兆和其他診斷信息來識別設備的狀態(tài)，完成故障診斷。按診斷的目的要求分類，發(fā)電設備的故障診斷技術可分為：靜態(tài)診斷和離線診斷、直接診斷和間接診斷、在線診斷和離線診斷、常規(guī)診斷和特殊診斷。按診斷的物理參數(shù)分類，發(fā)電設備的故障診斷技術可分為：振動診斷、聲學診斷、熱力參數(shù)診斷、電氣參數(shù)診斷、化學診斷等。
故障診斷技術為設備實現(xiàn)狀態(tài)檢修提供重要依據(jù)，設備狀態(tài)檢修是檢修管理走向科學化的必然趨勢，也是提高設備可靠性的重要措施。通過設備性能監(jiān)測和診斷，科學地制定檢修策略，合理地確定檢修間隔和工期，能有效提高設備的可用系數(shù)。繼續(xù)推行狀態(tài)檢修，完善檢測手段，健全管理制度和技術標準擴大納入計劃檢修的設備范圍，普遍建立狀態(tài)檢修技術支持和設備數(shù)據(jù)庫，形成以狀態(tài)檢修、計劃檢修和故障檢修相結合的優(yōu)化檢修新體制是我們的目標。
2.4加強設備可靠性管理
今后應不斷健全和完善運行監(jiān)控、故障診斷、設備壽命管理、預防維修、超期服役等專家系統(tǒng)，提高發(fā)電設備的運行可靠性水平。每臺機組都有本身的突出問題，提高機組可靠性的工作貫穿在生產(chǎn)活動全過程，大小修和技術改造項目的確定都要把提高可靠性和安全性放在位。企業(yè)可靠性工作一般先從發(fā)電設備的可靠性摸底人手，在全面了解現(xiàn)有產(chǎn)品的可靠性水平、可靠性薄弱環(huán)節(jié)和故障模式的基礎上，通過采取可靠性改進措施來消除可靠性的薄弱環(huán)節(jié)和各種故障模式，不斷提高產(chǎn)品的可靠性。
3.結語
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對供電質量的要求越來越高；同時，為了提高自身的市場競爭力，發(fā)電設備可靠性越來越被發(fā)電企業(yè)所重視。可靠性是衡量發(fā)電設備質量的重要指標，發(fā)電設備損壞后會造成巨大的經(jīng)濟損失，后果嚴重，因此對新能源發(fā)電設備可靠性進行分析研究意義重大。

高低溫濕熱試驗箱 技術規(guī)格：