韩宝辉：大家好，我是明阳智慧智能服务的韩宝辉。我给大家介绍的是《叶片运维重大风险防控》，这是我个人的想法。

        关于叶片运维风险防控主要跟大家分享三部分的内容，第一部分是我们明阳智慧能源集团股份公司叶片后市场的情况介绍，第二部分简单说一下叶片可能会存在的重大风险，第三部分和大家探讨如何防控规避风险。如果在座的专家们有其他建议，欢迎一起进行讨论。

        第一部分，先简单介绍我们公司明阳智慧能源集团股份公司的背景情况，明阳智慧能源集团股份公司致力于打造清洁能源生命周期价值管理和系统解决方案的供应商，在2019年全球新能源企业五百强中位居第四十一位，2016年，全球海上风电创新排名第一位，已经发展成为全球具有重要影响力的智慧能源企业集团。

        明阳智慧能源集团股份公司主要业务包含新能源高端装备、兆瓦级风机，及核心部件的开发设计、产品制造、运营服务投资运营，集团诞生了一个总部，五个中心的研发创新平台，建有博士后科研工作站、国家级企业技术中心、国家地方联合工程实验室，是国家知识产权优势企业和国家级高新技术企业，获得超过20种机型的设计与型式认证。

        我们介绍一下明阳的产业链分布。明阳集团业务涵概风能、太阳能、智能电气、高端芯片、生物质能五大产业。明阳的叶片售后服务团队，依托集团的风能设计院和风能研究院，有完整和强大的风机整改开发和设计能力，以及叶片技术室系统专业的叶片研发能力，在叶片后市场中，拥有纯天然的技术优势，有能力最优切兼顾安全和效率的系统解决方案。目前，明阳售后团队有超过270个陆上和海上风电场的叶片检修经验，完成过叶片延长、叶片小翼、涡流发生器等多项叶片售后增功技术项目的改造。

        接下来介绍第二部分，叶片运维重大风险。首先我们谈一下何为叶片运维重大风险。叶片重大风险主要是在叶片挂机之后状态下发生折断，情节恶劣，属于安全事故。还有就是叶片主动更换，这也是叶片尚未折断，提前发现损伤主动更换，情节较轻，但是经济损失也不消。

        然后我们对叶片运维过程中产生重大风险的直接原因介绍一下，主要是三点。一是自然灾害，自然灾害来临的前中后响应处置不当，比如台风、雷电、覆冰等等。第二个是运维不当，比如说主机运维不当，控制系统设置不当或者故障，机组振动排查处置不当。第三个是累积疲劳，在日常运维中，长时间未巡查，未及时发现叶片损伤进行必要的修复，导致疲劳损伤累积，最终出现不可修复或不可逆转的损伤。

        下面我谈一下自然灾害对于叶片的可能产生的影响。与叶片相关性比较大的极端天气主要有台风、雷电、覆冰、湍流。下图是2014年台风和2015年的台风，分别是最大风力达到66.7米每秒和65.1米每秒。台风非常难以预测，所以台风来袭时，由于上下对流强烈，大风速伴随着难以预测的极大湍流，对叶片造成很大的打击，这些都是难以预测和控制的风险。

        雷电具有比较强的破坏性，当雷电作用在受害物体上，会产生电磁效应、热效应、机械效应，叶片风力发电机组上最高的部件的防雷系统有效接地，造成周围电厂的畸形，因此遭雷击的概率最高。

        还有就是叶片在零度以下低温条件下运行时，如果遇到潮湿空气、雨水、烟雾、冰雪，就会发生覆冰现象，叶片覆冰后会发生较大载荷，而且在每一个叶片上的载荷不尽相同，影响设备稳定运行。如果要是继续运行，会使叶片性能降低，使用寿命缩短。

        下面我说一下湍流，湍流是短时间内的风速变化，湍流产生的原因主要是两种，一个是由于地形的变化造成的空气在流动过程中与地面的摩擦。另一个是由于空气密度差异和空气变化的热效应，导致空气团垂直运动，这两种作用相互关联、相互影响，产生了空气的这种复杂的流动。还有风场地质地形复杂多边，风机的不合理分布和复杂的地形，就会产生尾流、绕流、湍流现象严重，最终对风机叶片运行产生重大风险。

        接下来我们讨论一下运维不当可能对叶片产生的影响。风机故障报警与叶片相关的主要是四种。第一个是Y、Z轴方面振动超限，风切变增加，湍流过大，桨叶角度不同。还有就是Z方向超限重复振动，叶片配重或力矩不平衡。还有就是功率值下降，叶片表面有覆冰现象。还有就是风速与功率不匹配，叶片表面存在损伤。

        在生产过程中叶片不会产生什么影响，随着叶片产生工艺不断完善，现在很少会有存在缺陷的叶片流入风场。在早期，很多带缺陷的叶片在风场运行。对叶片产生影响的风险主要有半干纱、蒙皮褶皱等其他缺陷。如果未能识别梁帽褶皱，会导致后缘开裂，这两个图一个是梁帽褶皱一个是后缘缺胶导致的后缘开裂，这两种损伤如果不能及时发现维修，就会对叶片产生不可逆转的损伤。其他缺陷在这里我就不一一阐述了。

        下面主要介绍一下如何防控风险。扁鹊是人尽皆知的神医，这个大家都清楚，故事我就不阐述了。主要是要引入一个理念，给大家引入的是上医治未病，叶片也需要上医为未病，防微杜渐，将隐患及时消除，避免安全事故发生，确保生产人员安全和设备安全，减少因叶片重大风险引起的发电量损失和其他损失。

        任何一种自然灾害发生都有其客观规律性，随着科学的发展，我们对自然灾害的预报越来越准确，可以提前采取进行防范，做到未雨绸缪。一个是提前预报自然灾害，做好应急抢修物资储备及各项业务及预案的准备工作。二是灾害过程中采用控制中心进行实时监控。三是灾后对叶片进行重点巡查，发现问题及时处理。

        下面介绍一个对于台风的明阳应对案例。2017年8月23日，强台风“天鸽”在珠海南部沿海登陆，明阳在登录前48小时就已经完成抗灾部署，由集团通过大数据平台实时监控台风动态，以及各风场的风机运行专案。同时设立现场临时应急指挥部，并部署各个风场的抗台方案，明阳依托多年抗台风经验以及优秀的抗台风控制策略，充分利用台风过程中的风资源对客户带来的额外发电量提升。

        这里我再介绍一下明阳关于防雷的经验。通过分析，风场的雷电情况和海拔等多种因素对叶片进行防雷技改。统计数据显示，叶片遭受雷击有95%以上的部分是距叶尖五米以内，90%是距叶尖一米以内。目前我们公司的防雷技改方案为提高叶片防雷安全可靠性，在原有的防雷技术上增加防雷金属网，这个是目前我们公司经过实践以后认为是最有效的预防措施。

        针对叶片覆冰主要还是介绍一下目前行业内的技术方案，行业内除冰技术方案主要分两种，分别是主动式除冰和被动式除冰，两者的主要区别是看是否有外部能量输出。主动式除冰，比如热风加热和电加热除冰。被动式除冰，比如特殊仿结冰涂层、黑色吸热涂层。我们明阳这一块儿应用的比较好的就是热风加热这种，现在目前考虑的还是经济性的问题。

        下面简单说一下湍流，湍流对叶片的影响主要还是通过在风资源选址时进行防控和规避。比如优化数值模型，提高数据准确度，充分考虑风场地形、障碍物，通过选址在较高的山脊，选择较高的塔筒，原离障碍物等方式，减少湍流对数据的影响。

        然后讨论一下运维不当的风险防控，主要还是对应之前的四种故障类型。针对Y方向和Z方向的振动超限问题，比如风速过大，检查是否超限运行，检查风机变桨系统是否出现故障，检查叶片是否出现损伤故障。Z方向超限重复振动方面，是检查叶片内腔配重是否存在偏差，检查叶片是否出现重大损伤故障。功率值下降，是待冰块熔化后重启运行，检查叶片是否出现损伤。综上，未明确故障，不建议启机。

        最后针对叶片日常检修，我们主要列举以下这些措施供大家参考。就是依据明阳大数据中心对叶片进行实时监测，在线诊断，提前对叶片损伤进行预警，这也是今后发展的一个趋势。按照既定的频率对叶片进行巡检，通过对叶片进行分析，制定不同的巡检频率，如大风季、台风、叶片覆冰、机组其他故障等原因机组停机后，均需要对叶片进行外观和内腔进行检查，经确认叶片无异常后方可正常运行。提前识别叶片缺陷，通过对极限强度和疲劳强度进行分析，其中极限强度包含纤维失效和纤维间失效，根据不同问题，分别采用不同的载荷形式进行分析，采用有线源软件和其他方式尽早对叶片维修，将叶片缺陷扼杀在摇篮中，避免扩大损伤，造成更大的经济损失。

    最后，我用国家安全生产方针作用结尾，安全第一、预防为主、综合治理，叶片运维的重大风险可防可控，以上方案建议可结合使用，叶片是风力发电的最基础设备，作为风电叶片运维人，在座的每一位朋友我相信都深有感触，面对祖国的大好河山，蓝天碧海，我们在感慨事业的崇高，也常常感叹兄弟们的工作艰辛，所以今天把以上叶片运维风险防控的浅见拿出来和大家一起分享一下，希望能抛砖引玉。谢谢大家的聆听。（内容来自现场速记，未经本人审核，如有不妥请联系修改）