风电指标体系

中国大唐集团公司风电企业生产指标体系及评价标准（试行）1、总则1.1目的为进一步规范中国大唐集团风电企业的生产管理，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，评价各风电企业核心竞争力，从而带动企业生产经营活动向低成本、高效益方向发展，实现企业生产管理的纵向提升。1.2对象及范围风电企业生产指标体系的统计填报对象为已经投产的风电场。生产统计指标体系分三级五类十五项指标为基本统计指标。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、设备运行水平指标、运行维护指标。2、生产运行指标释义2.1风能资源指标本类指标用以反映风电场在统计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平均风速在给定时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。1niiVvn单位：m/s第1页共17页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累计值。切入风速定为3米/秒，切出风速定为25米/秒。()UonUnUiTTU，单位：小时其中：T为有效风时数，()nTU为出现nU风速的小时数，Ui为切入风速，Uo为切出风速。为了便于比较，引入有效风时率的概念，用以描述有效风出现的频度。Kt=T/T0，T0为相应统计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利用风资源的重要数据。2.1.3平均空气密度风电场所在处空气密度在统计周期内的平均值。公式为：ρ＝Ｐ／ＲＴ（kｇ／m３）其中：Ｐ表示当地统计周期内的平均大气压，Pａ；Ｒ表示气体常数；Ｔ表示统计周期内的平均气温。平均空气密度反映了在相同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统计周期内的出力和购网电情况，采用发电量、上网电量、购网电量和等效可利用小时数四个指标。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。第2页共17页1NiiEE，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等效利用小时数风电机的利用小时数也称作等效满负荷发电小时数。风电机利用小时数是指风电机统计周期内的发电量折算到其满负荷运行条件下的发电小时数。风电机利用小时数＝发电量／额定功率风电场利用小时数是指风电场发电量折算到该场全部装机满负荷运行条件下的发电小时数。风电场利用小时数＝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指示的正常生产和生活用电量（不包含基建、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指示的正常生产和生活用电量（不包含基建、技改用电量）占全场发电量的百分比。场用电率＝场用电量／全场发电量×100％2.3.3场损率第3页共17页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百分比。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×100％2.3.4送出线损率消耗在风电场送出线的电量占全场发电量的百分比。送出线损率=（主变高压侧送出电量-上网电量）/全场发电量×100％2.4设备运行水平指标反映风机设备运行可靠性的指标。采用风机可利用率和风电场可利用率两个指标。2.4.1风机设备可利用率在统计周期内，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，用百分比表示，用以反映风电机组运行的可靠性。风机设备可利用率＝［(T-A)／T］×100％其中，T表示统计时段的日历小时数，A表示因风机维修或故障未工作小时数；。停机小时数A不包括以下情况引起的停机时间：（1）电网故障（电网参数在风电机技术规范范围之外）。（2）气象条件（包括环境温度、覆冰等）超出机组的设计运行条件，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风电场可利用率在统计周期内，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，用百分比表示，用以反映包含风电机组和场内输变电设备运行的可靠性。风电场可利用率＝［(T-A)／T］×100％第4页共17页其中，T表示统计时段的日历小时数，A表示因风机维修或故障平均小时数和风电场输变电设备故障造成停机小时数之和；。停机小时数A不包括以下情况引起的停机时间：（1）气象条件（包括环境温度、覆冰等）超出机组的设计运行条件，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运行维护费指标反映风电场运行维护费用实际发生情况的指标（不含场外送出线路费用）。运行维护费构成科目如下：材料费、检修费、外购动力费、人工费、交通运输费、保险费、租赁费、实验检验费、研究开发费及外委费。运行维护费指标采用单位容量运行维护费和场内度电运行维护费两个指标加以表征。2.5.1单位容量运行维护费是指风电场年度运行维护费与风电场装机容量之比，用以反映单位容量运行维护费用的高低。单位容量运行维护费=M/P单位:元/kW其中M—年度运行维护费，元P—风电场装机容量，kW2.5.2场内度电运行维护费是指风电场年度运行维护费与年度发电量之比，用以反映风电场度电运行维护费用的高低。场内度电运行维护费=M/E=M/(Te·P)单位:元/kWh其中：M—年度运行维护费，元E—年度发电量，kWhTe—风电场年利用小时数，小时（h）第5页共17页P—风电场装机容量，kW3风机机组运行指标3.1风电机组应统计下列运行指标：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。3.2评价风电机组可靠性时应统计下列指标3.2.1计划停运系数（POF）%100统计期间小时计划运行小时POF其中计划停运指机组处于计划检修或维护的状态。计划停运小时指机组处于计划停运状态的小时数。3.2.2非计划停运系数（UOF）%100统计期间小时非计划停运小时UOF其中非计划停运指机组不可用而又不是计划停运的状态。非计划停运小时指机组处于非计划停运状态的小时数。3.2.3运行系数（SF）其中运行是指机组在电气机组在电气上处于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。运行小时指机组处于运行状态的小时数。3.2.4非计划停运率（UOR）%100运行小时非计划停运小时非计划停运小时UOR%100统计期间小时运行小时SF第6页共17页3.2.5非计划停运发生率（UOOR）(次/年)8760可用小时非计划停运次数UOOR其中风电机组可用状态指机组处于能够执行预定功能的状态,而不论其是否在运行,也不论其提供了多少出力。可用小时指风机处于可用状态的小时数。3.2.6暴露率(EXR)%100可用小时运行小时EXR3.2.7平均连续可用小时(CAH)(h)非计划停运次数计划停运次数可用小时CAH3.2.8平均无故障可用小时(MTBF)(h)强迫停运次数可用小时MTBF3.3若风电场评价不同机型、不同厂家的风机性能时，可对以下两种性能指标进行统计和分析。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同噪声条件下的额定功率曲线规定功率进行比较，选取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=1niiiin点曲线功率点实际功率点曲线功率X100%第7页共17页其中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整。3.3.2风能利用系数风能利用系数的物理意义是风力机的风轮能够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百分比，表征了风机对风能利用的效率。风能利用系数Cp可用下式35.0VSPCP其中，P—风力机实际获得的轴功率（W）ρ—空气密度（kg/m3）S—风轮旋扫面积（m2）V—上游风速（m/s）4风电场运行指标4.1风能资源指标：包括平均风速、有效风时数、空气密度。4.2电量指标：包括风场发电量、上网电量、购网电量、等效利用小时数。4.3能耗指标：包括风场场用电量、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，可不对送出线损率第8页共17页进行统计。4.4设备运行水平指标：指风机可利用率和风电场可利用率，含有多期项目的风场平均可利用率应采用按项目容量进行加权平均的方法计算得出。加权算法：其中平均可利用率n为风电场项目期数Ki为第i期项目可利用率需评价风电场可靠性指标时，应统计风电场非计划停运系数（UOFs）,计算公式为：%100(额定容量）（统计期小时数额定容量受累停运小时）非计划停运小时UOFs其中受累停运备用指机组本身可用，因机组以外原因造成的机组被迫退出运行的状态。受累停运备用小时指风机处于停运备用状态的小时数。4.5运行维护费指标包括单位容量运行维护费和场内度电运行维护费用，均按年度进行统计。5风电企业生产运行指标评价5.1单台风机运行指标评价分级标准第9页共17页5.1.1单台风机以年度运行数据按以下标准进行评价，根据数据取最高级为最后评级：优秀良好一般较差风机可利用率计划停运系数非计划停运系数运行系数非计划停运率非计划停运发生率暴露率平均连续可用小时平均无故障可用小时年利用小时数出力系数单位容量运行维护费5.1.2评级结果分析：表征单台风机运行可靠性水平的指标有风机可利用率、计划停运系数、非计划停运系数、运行系数、非计划停运率等。影响风机可利用率指标的主要因素为统计时间风机故障次数、故障反应时间及处理时间。指标分级第10页共17页影响风机计划停运系数指标的主要因素为风机定期维护时间。影响风机非计划停运系数指标的主要因素是风机故障率和输变电设备故障率。影响风机运行系数指标的主要因素是风机维护或故障时间和输变电设备故障时间。影响风机非计划停运率指标主要因素是因风机或输变电设备故障引起的非计划停运时间。影响非计划停运发生率系数指标的主要因素是因风机或输变电设备故障引起的非计划停运次数。影响暴露率指标的主要因素是调度停运备用和受累停运备用时间的长短。影响平均连续可用小时指标的因素有计划停运次数和非计划停运次数，与风机故障率紧密相关。影响平均无故障可用小时指标的因素主要是强迫停运次数的多少，与场内和场外输变电设备故障次数紧密相关。如风机以上可靠性指标评级较低，风电场应采取以下措施。1、及时处理风机存在的共性缺陷，分析频发缺陷产生的原因，做好风机巡检和定期维护工作，以降低统计时间内风机故障次数。2、保证风机与主控室通讯正常，运行监盘人员发现风机第11页共17页故障后应立即通知责任人员进行处理，积极维护风机道路确保畅通，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，缩短风机故障处理时间。贮备充足的风机备品备件，避免因无备件延长风机停机时间。单台风机年等效利用小时数可以直观地表征风机单位装机容量发电量的高低，影响单台风机年等效利用小时数因素主要有风机可利用率、风机位置、年平均风速及电网情况。如年等效利用小时数评级较低，风电场应采取以下措施：1、提高单台风机可利用率。2、根据风机位置风速情况，合理调整风机运行参数。如定桨距风机可适当调整桨距角等。3、提高风场输变电设备可靠性，减少因电网原因造