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【摘要】相对于石油、煤炭等化石能源而言，新能源有着清洁和可再生的优势，利用新能源进行发电能有效缓解我国能源紧张的局面，当前随着新能源并网规模不断扩大，电力系统受到新能源并网的影响也越来越大。而新能源发电设备的可靠性受到很多影响的影响，如何对这些因素进行控制，一直是新能源发电过程中的一个重要问题，本文以此为出发点，对影响新能源发电设备可靠性的因素进行了深入的分析，以供新能源发电行业人员进行一定的借鉴。
【关键词】新能源;发电设备;可靠性;影响因素
火力发电是我国电能的主要来源，当前随着煤炭和石油资源的日渐枯竭，积极利用风、太阳能等可再生能源进行发电已经成为社会的一个共识，但是由于新能源自身的特点导致其发电存在一定的间歇性和波动性，使得其在并网的过程当中，会对电网的稳定性造成影响，进而导致新能源发电成本居高不下，在这样的情况下，为了保证新能源的深入推广和应用，对影响新能源发电设备可靠性的因素进行分析，对提高电网系统的稳定性来说，有着非常重要的积极意义。
1、分析新能源发电设备可靠性影响因素的重要意义
根据我国第十三个五年计划中对新能源装机的要求来看，解决新能源并网问题的关键在于提升新能源发电设备的可靠性，过去在对发电设备可靠性的研究当中，多数意见认为设备的故障率是一个常数，是设备元件运行状态的一个反映，对于外界环境和运行工况的变化对设备可靠性的影响，则未能对其进行充分的考虑[1]。近几年来，我国恶劣天气频发，雷雨、高温等自然环境因素对新能源发电设备的可靠性造成了严重的影响，传统的设备故障分析方式已经无法满足新能源发电设备故障率的研究，结合具体情况对影响新能源发电设备可靠性的影响因素进行具体的分析，是当前新能源发电所亟待解决的一个重要课题。在新能源发电中，风力发电有着成本低、技术成熟的优势，在国内有着良好的应用前景，文章以风力发电设备为主要研究对象，着重对其影响因素进行深入的分析。
2、新能源发电设备可靠性影响因素分析
2.1天气因素的影响
风电的特点决定了风电机组要在野外运行，属于暴露型的设备，那么机组周围的天气环境注定会对风电机组造成一定的影响，风电机组的可靠性和野外长期的复杂天气之间的关系十分密切。若是把天气分为正常天气、恶劣天气和灾变天气三种状态，那么三种天气状态下的故障率加权平均之和就是风电机组的平均故障率，其中权系数应当由不同天气状况持续时间比例来进行计算，比如说正常天气条件下的权系数可以根据公式N/（N+S1+S2）来进行计算（N，S1，S2分别是正常天气、恶劣天气、灾变天气的持续时间）同理可以分别求得S1与S2的比值。此外，不同天气状态下的风电机组故障率存在一定的比例关系，其故障次数占总故障次数的比例同持续时间的比值是正比的关系[2]。根据以上两个条件，就能通过对不同天气状态下，风电机组的故障增量进行计算。
2.2环境因素的影响
在风电机组的故障原因当中，温度原因最为复杂，这是因为不仅环境温度会引起风电机组故障，其他因素同样会引起温度变化，间接对风机的运行产生影响，这使得在实际的风力发电中，风机故障参数同温度之间的数学模型无法详尽的建立起来。
在传统的模型当中，风电机组的可靠性参数是固定值，和外界的条件没有关系，但是风速和荷载对风电机组的叶片元件却有着较大的影响，在实际发电过程中，此类元件也是故障多发的部位，为了更好的对风机故障原因进行分析，将风力荷载引入到风机故障模型当中是非常有必要的。实际上风力荷载不仅受到风速的影响，其同风压还呈现出线性相关，风压和风速又是二次相关，风速越大，风机所受到的风力荷载也会越大，风机叶片受力变大，振动增强，其故障率也会随之提升，最终会导致风机因故障停机[3]。
3、提升新能源发电设备可靠性的方法
3.1优化对风机的设计和研发
风机作为风力发电的主要设备，其可靠性直接影响到新能源对化石能源的替代，关系到风力发电的安全和效益，因此在进行风机设计和研发的时候，应当将可靠性指标放在第一位，对设计和研发方式进行优化，确保风机的质量和运行稳定。设计研发单位应当在先进研发团队和科研机构的支持下，与设计院、供应商以及研发机构共同进行研发，从而从根本上保障风电机组设计合理、研发可靠、运营安全，提升风电机组的可靠性。华锐风电就曾经通过紧凑型风电机组驱动链及载荷分流的先进技术，使得风电机组的稳定性得到了有效的提升，并且已经在实际的应用中取得了相当不错的成绩。
3.2建立全生命周期的维护方案
优化对风机的设计和研发只能保障风电机组出厂的可靠性，要想使得其能够在复杂的环境中稳定运行，还需要建立全生命周期的维护方案，通过专业的运行维护能有效提升风机运行过程中的稳定性。一方面，成立专门的运行维护部门，为风机的运行提供及时、全面且专业的维护指南，使得其能够在第一时间对风机所发生的故障进行解决，最大化保障风机的稳定、安全运行。另一方面，通过现代化智能技术的运用，建立风机实时监测系统，对风机的运行进行实时的监控和预警，使得运维部门能够牢牢掌握风机的实际运行状况，以及时发现风机故障，采取措施对其进行维护，使得其运维效率得到有效的提升，从根本上保障风机的稳定运行，提升其可靠性。
结语：
综上所述，随着当前环境的不断恶化、化石能源日渐枯竭，我国面临着严重的能源危机，利用新能源发电已经在社会层面上达成共识，而可靠性作为衡量新能源发电质量的一项重要指标，对电网的稳定性有着直接的影响。天气和环境因素是影响新能源发电设备可靠性的两个重要因素，应当结合具体的应用情况进行具体的分析，同时要对风机的设计和研发进行优化，建立全生命周期的维护方案，确保风机的稳定运行，切实保障新能源发电设备的可靠性。
参考文献：
[1]王晓晨，金艳鸣，张晋芳，王晓晨，杨冰.考虑新能源大规模发展的差异化综合效益评价模型[J].中国电力，2018，51（10）：178-184.
[2]顧潇，申伟.新能源发电接入及对电网规划的影响[J].建筑工程技术与设计，2020，（25）：3693.
[3]白恺，宋鹏，刁嘉，等.基于可靠性和发电性能的新能源发电设备状态评估方法[J].中国电力，2016，49（7）：140-144.
【关键词】新能源;发电设备;可靠性;影响因素
火力发电是我国电能的主要来源，当前随着煤炭和石油资源的日渐枯竭，积极利用风、太阳能等可再生能源进行发电已经成为社会的一个共识，但是由于新能源自身的特点导致其发电存在一定的间歇性和波动性，使得其在并网的过程当中，会对电网的稳定性造成影响，进而导致新能源发电成本居高不下，在这样的情况下，为了保证新能源的深入推广和应用，对影响新能源发电设备可靠性的因素进行分析，对提高电网系统的稳定性来说，有着非常重要的积极意义。
1、分析新能源发电设备可靠性影响因素的重要意义
根据我国第十三个五年计划中对新能源装机的要求来看，解决新能源并网问题的关键在于提升新能源发电设备的可靠性，过去在对发电设备可靠性的研究当中，多数意见认为设备的故障率是一个常数，是设备元件运行状态的一个反映，对于外界环境和运行工况的变化对设备可靠性的影响，则未能对其进行充分的考虑[1]。近几年来，我国恶劣天气频发，雷雨、高温等自然环境因素对新能源发电设备的可靠性造成了严重的影响，传统的设备故障分析方式已经无法满足新能源发电设备故障率的研究，结合具体情况对影响新能源发电设备可靠性的影响因素进行具体的分析，是当前新能源发电所亟待解决的一个重要课题。在新能源发电中，风力发电有着成本低、技术成熟的优势，在国内有着良好的应用前景，文章以风力发电设备为主要研究对象，着重对其影响因素进行深入的分析。
2、新能源发电设备可靠性影响因素分析
2.1天气因素的影响
风电的特点决定了风电机组要在野外运行，属于暴露型的设备，那么机组周围的天气环境注定会对风电机组造成一定的影响，风电机组的可靠性和野外长期的复杂天气之间的关系十分密切。若是把天气分为正常天气、恶劣天气和灾变天气三种状态，那么三种天气状态下的故障率加权平均之和就是风电机组的平均故障率，其中权系数应当由不同天气状况持续时间比例来进行计算，比如说正常天气条件下的权系数可以根据公式N/（N+S1+S2）来进行计算（N，S1，S2分别是正常天气、恶劣天气、灾变天气的持续时间）同理可以分别求得S1与S2的比值。此外，不同天气状态下的风电机组故障率存在一定的比例关系，其故障次数占总故障次数的比例同持续时间的比值是正比的关系[2]。根据以上两个条件，就能通过对不同天气状态下，风电机组的故障增量进行计算。
2.2环境因素的影响
在风电机组的故障原因当中，温度原因最为复杂，这是因为不仅环境温度会引起风电机组故障，其他因素同样会引起温度变化，间接对风机的运行产生影响，这使得在实际的风力发电中，风机故障参数同温度之间的数学模型无法详尽的建立起来。
在传统的模型当中，风电机组的可靠性参数是固定值，和外界的条件没有关系，但是风速和荷载对风电机组的叶片元件却有着较大的影响，在实际发电过程中，此类元件也是故障多发的部位，为了更好的对风机故障原因进行分析，将风力荷载引入到风机故障模型当中是非常有必要的。实际上风力荷载不仅受到风速的影响，其同风压还呈现出线性相关，风压和风速又是二次相关，风速越大，风机所受到的风力荷载也会越大，风机叶片受力变大，振动增强，其故障率也会随之提升，最终会导致风机因故障停机[3]。
3、提升新能源发电设备可靠性的方法
3.1优化对风机的设计和研发
风机作为风力发电的主要设备，其可靠性直接影响到新能源对化石能源的替代，关系到风力发电的安全和效益，因此在进行风机设计和研发的时候，应当将可靠性指标放在第一位，对设计和研发方式进行优化，确保风机的质量和运行稳定。设计研发单位应当在先进研发团队和科研机构的支持下，与设计院、供应商以及研发机构共同进行研发，从而从根本上保障风电机组设计合理、研发可靠、运营安全，提升风电机组的可靠性。华锐风电就曾经通过紧凑型风电机组驱动链及载荷分流的先进技术，使得风电机组的稳定性得到了有效的提升，并且已经在实际的应用中取得了相当不错的成绩。
3.2建立全生命周期的维护方案
优化对风机的设计和研发只能保障风电机组出厂的可靠性，要想使得其能够在复杂的环境中稳定运行，还需要建立全生命周期的维护方案，通过专业的运行维护能有效提升风机运行过程中的稳定性。一方面，成立专门的运行维护部门，为风机的运行提供及时、全面且专业的维护指南，使得其能够在第一时间对风机所发生的故障进行解决，最大化保障风机的稳定、安全运行。另一方面，通过现代化智能技术的运用，建立风机实时监测系统，对风机的运行进行实时的监控和预警，使得运维部门能够牢牢掌握风机的实际运行状况，以及时发现风机故障，采取措施对其进行维护，使得其运维效率得到有效的提升，从根本上保障风机的稳定运行，提升其可靠性。
结语：
综上所述，随着当前环境的不断恶化、化石能源日渐枯竭，我国面临着严重的能源危机，利用新能源发电已经在社会层面上达成共识，而可靠性作为衡量新能源发电质量的一项重要指标，对电网的稳定性有着直接的影响。天气和环境因素是影响新能源发电设备可靠性的两个重要因素，应当结合具体的应用情况进行具体的分析，同时要对风机的设计和研发进行优化，建立全生命周期的维护方案，确保风机的稳定运行，切实保障新能源发电设备的可靠性。
参考文献：
[1]王晓晨，金艳鸣，张晋芳，王晓晨，杨冰.考虑新能源大规模发展的差异化综合效益评价模型[J].中国电力，2018，51（10）：178-184.
[2]顧潇，申伟.新能源发电接入及对电网规划的影响[J].建筑工程技术与设计，2020，（25）：3693.
[3]白恺，宋鹏，刁嘉，等.基于可靠性和发电性能的新能源发电设备状态评估方法[J].中国电力，2016，49（7）：140-144.