风电场,让我用什么来

风电场，让我用什么来评价你?风电场评价系统•KPI评价指标KPI指标•KPI指标体系是一种把目标解耦量化的方案，也就是说，它把一个逻辑维度的战略目标，开枝散叶分解成多个可以用数据来评价的子目标，这些数据全部由目标达成的过程事件里产生或转化而来。KPI指标评价体系•《NB/T31045-2013风电场运行指标与评价导则》——国家能源局，2013•《风电场生产运行统计指标体系》——中电联，2014•《中国大唐集团公司风电企业指标释义》——大唐集团，2012•《风电场运行指标与评价导则》——龙源电力集团，2013《中国大唐集团公司风电企业指标释义》生产运行指标释义•风能资源指标：平均风速、有效风时数和平均空气密度•电量指标：发电量、上网电量、购网电量和等效可利用小时数•能耗指标场：用电量、场用电率、场损率和送出线损率•设备运行水平指标：风机可利用率和风电场可利用率风机机组运行指标•风机可利用率、发电量、利用小时数、单位容量年运行维护成本风电机组可靠性•计划停运系数（POF）、非计划停运系数（UOF）、运行系数（SF）、非计划停运率（UOR）、非计划停运发生率（UOOR）(次/年)、暴露率(EXR)、平均连续可用小时(CAH)(h)、平均无故障可用小时(MTBF)(h)KPI评价指标应用的现状•风电行业KPI评价指标应用的现状主要表现在问题指向性不明显、可操作性差、责任方不明、难以定量衡量、缺乏客观性和说服力等众多问题。•发电量•TBA时间可利用率•弃风限电•MTBT•EBA能量可利用率发电量•发电量是风电场运行中最常用的指标，统计算法最为简单、易执行、和生产收入正相关。•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。•发电容量系数(CF)，表征统计周期内风电场实际上网电量与额定上网电量的比值，也常作为发电量的考核指标来定义。•但问题是，同样2000小时发电量，大风年和小风年不可同日而语，所以在用发电量和CF作为考核指标时，人们往往只是简单地参照统计周期的平均风速，得到一个粗略的对比标尺，却掩盖了真实的风能和发电潜力。TBA•TBA(TimeBasedAvailability)，即时间可利用率，也称设备可利用率，是用来考核设备可靠性时常用的一项指标。风机可利用率是指统计周期内除去风机因定期维护或故障时数后剩余时数与总时数除去非设备自身责任停机时数后剩余时数的百分比风电场可用系数是指统计周期内的风电场机组可用小时数与日历小时数的比值•随着风机设备可靠性的持续提升，目前国内外大部分风电场的TBA都达到了97%以上，可是不同项目间仍然存在很大的发电水平差异。据全球风能理事会和能源局统计，欧美典型风场的平均年发电小时数达到2500小时，而国内风电场平均水平只有1900小时左右。2015年的中电联的最新统计数据显示国内风电场去年设备评价利用小时又降了1728h，仅仅有1728h。近乎一致的TBA水平似乎难以解释600-800小时的发电量落差啊!•可以发现，大风时停机1小时，往往比小风时停机10小时的损失还要多。某些低风速风电场在台风期间一日的发电量甚至和小风月一月的发电量相当，单纯时间维度的衡量计算出由于停机错过的风能。上述“1日=1月”的发电量现实：在运行管理风电场，甚至采购风机时候，要不停碎碎念“时间是有权重的”。这个权重就是风的威布尔分布(风速及风能分布)，所以，低风速风电场运行管理可靠性就看风能分布最重要的区间，通常是8m/s-12m/s，风能可达60%-80%，而2m/s的风可能一年里有400小时吹过，但是带给你的能量还不足0.1%，所以低风速切入风机不是低风速风机。弃风限电•两个高弃风率风电场的运行评估数据，两个风电场的弃风率均超过了20%。如果将其他项的损失电量解耦出来，会发现风场E除了较高的限电损失外，其在设备可靠性及运行性能方面，均存在一定的改善空间。尽管目前风场E的发电小时数相比于F处在领先水平，然而运维管理水平却落后于风场F。这意味着，一旦E的风资源变差，发电量则很容易被F赶超。重要指标MTBT•在传统电气产品质量体系中平均故障间隔时间(MTBF：MeanTimeBetweenFaults)是常被用来衡量一个产品可靠性水平的指标，是体现产品能够保持正常功能不间断使用的持续时间。•风电领域定制的可靠性指标——无故障运行时间(MTBT：MeanTimeBetweenTrips)。一个运维风场MTBT指标计算公式•MTBT可以较好的追踪一个风电场的可靠性水平。从设备可靠性水平上来看，该指标反映了评估风电场设备两次非计划停运的间隔时间。如图所示，横坐标为故障频次，纵坐标表示MTBT。随着风电场可靠性水平的提升，风电场故障率的进一步降低，MTBT指标将变得极为敏感。两个风电场可能故障频次仅相差1次，但MTBT可能会相差上百小时。•更高的MTBT指标不仅可以让风电场不在频繁的停机、起机的过程中，白白的损失掉吹过的风能，也让风机的可靠性和寿命得到更好的保护。•更高的MTBT还有一个好处，那就是可以带来更加少人的值守，一个MTBT超过2000小时的风电场，一般需要人员到达风机实地干预或维修的次数每周最多一次。•当然，看到MTBT如此的重要，但是仅仅靠MTBT并不足以支撑风电场的精细化管理，因为MTBT仅仅考量故障频次，忽略了停机时间以及停机时段风资源等影响发电量的直接因素。EBA•EBA，即能量可利用率，就是实际发电量和理论发电量的比值。•在项目前期阶段，每一类设计折减项都可以对应于风电场后评估阶段的影响EBA的损失电量原因。因此，EBA可以为折减系数的预估提供可靠的样本统计依据，从而实现投资决策和设备选型的优化。针对每一个平台接入机型，对于可评估的设计折减项，理论上均可以在后评估侧形成闭环分析。•在风电场运行阶段，EBA相较于其他运行管理类指标，可以更加准确定位问题，量化生产过程中的每个环节导致的损失电量。EBA指标缺点•能量可利用率的计算需要能够对真实的风资源进行准确还原，这对现场地形分析、测风管理、数据采集系统等都有较为严格的要求;•要实现精细化管理，需要对损失原因进行精细拆解，单纯依靠传统的SCADA系统很难完成。