风电指标体系

中国大唐集团公司风电公司生产指标体系及评价原则（试行）1、总则1.1目的为进一步规范中国大唐集团风电公司的生产管理，建立系统、完备的生产指标体系，通过对生产指标的横向对比，评价各风电公司核心竞争力，从而带动公司生产经营活动向低成本、高效益方向发展，实现公司生产管理的纵向提高。1.2对象及范畴风电公司生产指标体系的记录填报对象为已经投产的风电场。生产记录指标体系分三级五类十五项指标为基本记录指标。其中三级指风电场级、分公司级、集团级；五类指风资源指标、电量指标、能耗指标、设备运营水平指标、运营维护指标。2、生产运营指标释义2.1风能资源指标本类指标用以反映风电场在记录周期内的实际风能资源状况。采用平均风速、有效风时数和平均空气密度三个指标加以综合表征。2.1.1平均风速在给定期间内瞬时风速的平均值。由场内有代表性的测风塔（或若干测风塔）读取（取平均值）。测风高度应与风机轮毂高度相等或接近。单位：m/s平均风速是反映风电场风资源状况的重要数据。2.1.2有效风时数（有效风时率）有效风时数是指在风电机组轮毂高度（或接近）处测得的、介于切入风速与切出风速之间的风速持续小时数的合计值。切入风速定为3米/秒，切出风速定为25米/秒。，单位：小时其中：T为有效风时数，为浮现风速的小时数，为切入风速，为切出风速。为了便于比较，引入有效风时率的概念，用以描述有效风浮现的频度。Kt=T/T0，T0为相应记录期的日历小时数有效风时数和有效风时率是反映风电场可运用风资源的重要数据。2.1.3平均空气密度风电场合在处空气密度在记录周期内的平均值。公式为：（km）其中：表达本地记录周期内的平均大气压，P；表达气体常数；表达记录周期内的平均气温。平均空气密度反映了在相似风速下风功率密度的大小。2.2电量指标本类指标用以反映风电场在记录周期内的出力和购网电状况，采用发电量、上网电量、购网电量和等效可运用小时数四个指标。2.2.1发电量单机发电量：是指在风力发电机出口处计量的输出电能，一般从风电机监控系统读取。风电场发电量：是指每台风力发电机发电量的总和。，单位：kWh其中Ei为第i台风电机的发电量，N为风电场风力发电机的总台数。2.2.2上网电量风电场与电网的关口表计计量的风电场向电网输送的电能。单位：kWh2.2.3购网电量风电场与对外的关口表计计量的电网向风电场输送的电能。单位：kWh2.2.4等效运用小时数风电机的运用小时数也称作等效满负荷发电小时数。风电机运用小时数是指风电机记录周期内的发电量折算到其满负荷运营条件下的发电小时数。风电机运用小时数发电量额定功率风电场运用小时数是指风电场发电量折算到该场合有装机满负荷运营条件下的发电小时数。风电场运用小时数风电场发电量风电场装机总容量2.3能耗指标反映风电场电能消耗和损耗的指标，采用场用电量、场用电率、场损率和送出线损率四个指标。2.3.1场用电量风电场场用电量指场用变压器计量批示的正常生产和生活用电量（不涉及基建、技改用电量）。单位：kWh2.3.2场用电率风电场场用电变压器计量批示的正常生产和生活用电量（不涉及基建、技改用电量）占全场发电量的比例。场用电率场用电量全场发电量1002.3.3场损率消耗在风电场内输变电系统和风机自用电的电量占全场发电量的比例。场损率（全场发电量购网电量主变高压侧送出电量场用电量）全场发电量1002.3.4送出线损率消耗在风电场送出线的电量占全场发电量的比例。送出线损率=（主变高压侧送出电量-上网电量）/全场发电量1002.4设备运营水平指标反映风机设备运营可靠性的指标。采用风机可运用率和风电场可运用率两个指标。2.4.1风机设备可运用率在记录周期内，除去风力发电机组因维修或故障未工作的时数后余下的时数与这一期间内总时数的比值，用比例表达，用以反映风电机组运营的可靠性。风机设备可运用率(T-A)T100其中，T表达记录时段的日历小时数，A表达因风机维修或故障未工作小时数；。停机小时数A不涉及如下状况引起的停机时间：（1）电网故障（电网参数在风电机技术规范范畴之外）。（2）气象条件（涉及环境温度、覆冰等）超过机组的设计运营条件，而使设备进入保护停机的时间。（3）不可抗力导致的停机。（4）合理的例行维护时间（不超过80小时台年）。2.4.2风电场可运用率在记录周期内，除去因风电场内输变电设备故障导致风机停机和风力发电机组因维修或故障停机小时数后余下的时数与这一期间内总时数的比值，用比例表达，用以反映涉及风电机组和场内输变电设备运营的可靠性。风电场可运用率(T-A)T100其中，T表达记录时段的日历小时数，A表达因风机维修或故障平均小时数和风电场输变电设备故障导致停机小时数之和；。停机小时数A不涉及如下状况引起的停机时间：（1）气象条件（涉及环境温度、覆冰等）超过机组的设计运营条件，而使设备进入保护停机的时间。（2）不可抗力导致的停机。（3）合理的例行维护时间（不超过80小时台年）。2.5运营维护费指标反映风电场运营维护费用实际发生状况的指标（不含场外送出线路费用）。运营维护费构成科目如下：材料费、检修费、外购动力费、人工费、交通运送费、保险费、租赁费、实验检查费、研究开发费及外委费。运营维护费指标采用单位容量运营维护费和场内度电运营维护费两个指标加以表征。2.5.1单位容量运营维护费是指风电场年度运营维护费与风电场装机容量之比，用以反映单位容量运营维护费用的高下。单位容量运营维护费=M/P单位:元/kW其中M年度运营维护费，元P风电场装机容量，kW2.5.2场内度电运营维护费是指风电场年度运营维护费与年度发电量之比，用以反映风电场度电运营维护费用的高下。场内度电运营维护费=M/E=M/(TeP)单位:元/kWh其中：M年度运营维护费，元E年度发电量，kWhTe风电场年运用小时数，小时（h）P风电场装机容量，kW3风机机组运营指标3.1风电机组应记录下列运营指标：风机可运用率、发电量、运用小时数、单位容量年运营维护成本。3.2评价风电机组可靠性时应记录下列指标3.2.1筹划停运系数（POF）其中筹划停运指机组处在筹划检修或维护的状态。筹划停运小时指机组处在筹划停运状态的小时数。3.2.2非筹划停运系数（UOF）其中非筹划停运指机组不可用而又不是筹划停运的状态。非筹划停运小时指机组处在非筹划停运状态的小时数。3.2.3运营系数（SF）其中运营是指机组在电气机组在电气上处在联接到电力系统的状态，或虽未联接到电力系统但在风速条件满足时，可以自动联接到电力系统的状态。运营小时指机组处在运营状态的小时数。3.2.4非筹划停运率（UOR）3.2.5非筹划停运发生率（UOOR）(次/年)其中风电机组可用状态指机组处在可以执行预定功能的状态,而不管其与否在运营,也不管其提供了多少出力。可用小时指风机处在可用状态的小时数。3.2.6暴露率(EXR)3.2.7平均持续可用小时(CAH)(h)3.2.8平均无端障可用小时(MTBF)(h)3.3若风电场评价不同机型、不同厂家的风机性能时，可对如下两种性能指标进行记录和分析。3.3.1功率特性一致性系数根据风机所处位置风速和空气密度，观测风机输出功率与风机厂商提供的在相似噪声条件下的额定功率曲线规定功率进行比较，选用切入风速和额定风速间以1m/s为步长的若干个取样点进行计算功率特性一致性系数。功率特性一致性系数=X100%其中i为取样点，n为取样点个数。如发现其功率特性不一致系数超过5%则应联系技术人员及时进行调节。3.3.2风能运用系数风能运用系数的物理意义是风力机的风轮可以从自然风能中吸取能量与风轮扫过面积内气流所具风能的比例，表征了风机对风能运用的效率。风能运用系数Cp可用下式其中，P风力机实际获得的轴功率（W）空气密度（kg/m3）S风轮旋扫面积（m2）V上游风速（m/s）4风电场运营指标4.1风能资源指标：涉及平均风速、有效风时数、空气密度。4.2电量指标：涉及风场发电量、上网电量、购网电量、等效运用小时数。4.3能耗指标：涉及风场场用电量、场用电率、场损率、送出线损率，风电场送出关口表安装在风电场一侧的，可不对送出线损率进行记录。4.4设备运营水平指标：指风机可运用率和风电场可运用率，具有多期项目的风场平均可运用率应采用按项目容量进行加权平均的措施计算得出。加权算法：其中平均可运用率n为风电场项目期数Ki为第i期项目可运用率需评价风电场可靠性指标时，应记录风电场非筹划停运系数（UOFs）,计算公式为：其中受累停运备用指机组自身可用，因机组以外因素导致的机组被迫退出运营的状态。受累停运备用小时指风机处在停运备用状态的小时数。4.5运营维护费指标涉及单位容量运营维护费和场内度电运营维护费用，均按年度进行记录。5风电公司生产运营指标评价5.1单台风机运营指标评价分级原则5.1.1单台风机以年度运营数据按如下原则进行评价，根据数据取最高档为最后评级：指标分级优秀良好一般较差风机可运用率筹划停运系数非筹划停运系数运营系数非筹划停运率非筹划停运发生率暴露率平均持续可用小时平均无端障可用小时年运用小时数出力系数单位容量运营维护费5.1.2评级成果分析：表征单台风机运营可靠性水平的指标有风机可运用率、筹划停运系数、非筹划停运系数、运营系数、非筹划停运率等。影响风机可运用率指标的重要因素为记录时间风机故障次数、故障反映时间及解决时间。影响风机筹划停运系数指标的重要因素为风机定期维护时间。影响风机非筹划停运系数指标的重要因素是风机故障率和输变电设备故障率。影响风机运营系数指标的重要因素是风机维护或故障时间和输变电设备故障时间。影响风机非筹划停运率指标重要因素是因风机或输变电设备故障引起的非筹划停运时间。影响非筹划停运发生率系数指标的重要因素是因风机或输变电设备故障引起的非筹划停运次数。影响暴露率指标的重要因素是调度停运备用和受累停运备用时间的长短。影响平均持续可用小时指标的因素有筹划停运次数和非筹划停运次数，与风机故障率紧密有关。影响平均无端障可用小时指标的因素重要是逼迫停运次数的多少，与场内和场外输变电设备故障次数紧密有关。如风机以上可靠性指标评级较低，风电场应采用如下措施。1、及时解决风机存在的共性缺陷，分析频发缺陷产生的因素，做好风机巡检和定期维护工作，以减少记录时间内风机故障次数。2、保证风机与主控室通讯正常，运营监盘人员发现风机故障后应立即告知负责人员进行解决，积极维护风机道路保证畅通，交通工具随时可用并配备一定数量的维护人员。3、提高风机检修维护人员技术水平，缩短风机故障解决时间。储藏充足的风机备品备件，避免因无备件延长风机停机时间。单台风机年等效运用小时数可以直观地表征风机单位装机容量发电量的高下，影响单台风机年等效运用小时数因素重要有风机可运用率、风机位置、年平均风速及电网状况。如年等效运用小时数评级较低，风电场应采用如下措施：1、提高单台风机可运用率。2、根据风机位置风速状况，合理调节风机运营参数。如定桨距风机可合适调节桨距角等。3、提高风场输变电设备可靠性，减少因电网因素导致的运用小时数下降。年风机单位容量运营维护费重要与风机故障率及损坏部件成本有关，如单位容量运营维护费评级成果较低，风电场应采用如下措施：1、认真分析风机故障频发因素，从主线因素着手进行彻底解决。2、如系风机大部件损坏，应查找因素并在更换后应加强巡视。5.2风电场指标评价分级原则5.2.1风电场风能指标评价指标分级优秀良好一般较差年平均风速（m/s）年有效风时数（h）评级成果分析：影响风能资源指标的因素重要是风电场合处地理位置的风况，这取决于风电场的宏观选址和风机的微观选址的科学性和合理性。同步在同一风电场，该指标根据记录年度的不同也存在差别。如评级较低表白风场风资源相对较差，风电场应根据实际状况及时调节设备运营参数，争取最大限度运用风能。5.2.2风电场电量指标指标分级优秀良好一般较差年等效运用小时数评级成果分析：风电场的年发电量、上网电量均与风电场装机容量成正比，因此不同容量风场间电量指标不具有可比性，年等效可运用小时数指标与风电场装机容量无关，可以直观地表征风电场单位装机容量发电量的高下。影响风电场年等效运用小时的因素重要是风电场年平均风速及风频分布，这重要决定于风电场的宏观选址与单台风机的微观选址，同步风机可运用率高下及输变电设备运营稳定性及电网限电状况对等效运用小时数有很大的影响。如风电场电量指标评级较低，风电场应采用如下措施:1、提高风机可运用率及风电场可运用率，减少电量损失。2、根据风电场风能资源状况，合理调节风机运营参数。3、积极协调电网公司，争取更大送出空间，减少限电导致电量损失。5.2.3风电场能耗指标指标分级优秀良好一般较差场用电率（电暖）场用电率（非电暖）场损率评级成果分析：风电场场用电量与各风场生产生活用电设备容量和投入时间有直接的关系，可从节能角度考虑控制能耗指标。场用电率与场用电量成正比，与风电场同期总发电量成反比。如评级成果较低，风电场应采用如下措施：1、做好高耗能场用设备的节能技术改造工作，减少场用电能消耗。2、制定风电场节能工作管理措施，规范场内用电行为，减少不必要的取暖及照明用电。3、提高风电场发电量，减少厂用电率。影响风电场场损率指标的因素重要有风机变损耗、集电线路损耗和主变损耗等因素，与风机变和主变空载损耗参数、集电线路电压级别高下和线路长度有关，如场损率指标评级较低，风电场应采用下列措施：1、根据风速状况及时调节变电站运营方式，如具有多台主变风场在小风季节容量容许状况下可停运一台主变等。2、在新扩建工程中进行合理设计，提高集电线路电压级别、缩短线路长度，以减少损耗。5.2.4风电场设备运营水平指标指标分级优秀良好一般较差风机可运用率风电场可运用率风电场非筹划停运系数评级成果分析：风机可运用率表征了风场风电机组平均运营可靠性水平，是风场内所有风机可运用率按容量进行加权平均的措施计算得出，如可运用率指标评级成果较低，风电场应采用下列措施：1、及时解决风场内同型号风机存在的共性缺陷、分析风机频发缺陷产生的因素，做好风机巡检和定期维护工作，以减少记录时间内风机故障次数。2、保证风机监控系统与所有风机通讯正常，并配备运营人员进行全天24小时监视风机运营状况，发现风机故障后可远程确认错误的应立即进行远程复位，需就地解决的应尽快告知检修维护人员。3、积极维护风机道路保证畅通，交通工具应随时可用并配备一定数量的维护人员。4、开展技术培训，提高维护人员技术水平，缩短风机故障解决时间。5、在风场储藏足够的风机备品备件，避免因无备件延长风机停机时间。风电场可运用率指标和风电场非筹划停运系数表征了风场风机设备和输变电设备运营可靠性水平。影响以上指标除风机因素外重要是风机变、集电线路及升压站设备故障率及故障解决时间。如风电场可运用率及非筹划停运系数评级成果较低，风电场除采用提高提高风机设备可运用率外还应采用下列措施：1、加强对风电场内风机变、集电线路和升压站设备的巡视力度，发现缺陷及时解决。2、做好输变电设备年度避免性实验工作和技术监督工作，避免浮现重大设备损坏。3、增长输变电设备备件及材料储藏。5.2.5风电场运营维护费指标分级指标优秀良好一般较差单位容量运营维护费（元）场内度电运营维护费（元）评级成果分析：影响风电场单位容量运营维护费的因素重要有运营维护人员费用（含外委费用）、风机及输变站检修维护材料消耗费用等。影响风电厂度电运营维护费用除上述因素外还涉及风电场的发电量。如以上指标评级成果较低，风电场应采用下列措施：1、合理配备运营和检修人员，提高劳动效率，减少人员费用支出。2、制定风电场物资管理制度，规范检修材料及备品备件使用，避免浮现挥霍现象。3、积极开展进口风机备品备件及易耗品国产化研究，减少维修费用。4、对不同型号的风机年单位容量运营维护费和度电运营维护费进行比较，为工程风机选型提供根据。