风电生产运行指标体系及评价

中国大唐集团公司2011年风电生产会议材料之四 风电企业生产指标体系

中国大唐集团公司 风电企业生产指标体系

（2011年版 讨论稿）

一、总则

为进一步规范中国大唐集团风电企业的生产管理，建立科学完整的生产指标体系，通过对生产指标的横、纵向对比分析，评价各风电企业运行维护水平，带动企业生产经营活动向低成本、高效益方向发展，从而实现风电企业生产管理上水平的目标，制订本指标体系。

二、生产指标体系

风电企业生产指标体系分七类二十六项指标为基本统计指标。

七类指风资源指标、电量指标、能耗指标、设备运行水平指标、风电机组可靠性指标、风电机组经济性指标、运行维护费用指标。

风资源指标包括平均风速、有效风时数、平均空气密度等三项指标；电量指标包括发电量、上网电量、购网电量、等效利用小时数等四项指标；能耗指标包括场用电量、场用电率、场损率、送出线损率等四项指标；设备运行水平指标包括单台风机可利用率、风电场风机平均可利用率、风电场可利用率等三项指标；风电机组可靠性指标包括计划停机系数、非计划停机系数、运行系数、非计划停运率、非计划停

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运发生率、暴露率、平均连续可用小时、平均无故障可用小时等指标；风电机组经济性指标包括功率特性一致性系数、风能利用系数等两项指标；运行维护费用指标包括单位容量运行维护费、场内度电运行维护费等两项指标。共计二十六项指标。

三、生产指标释义 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。

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。

1nVvi 单位：m/s ni 平均风速是反映风电场风资源状况的重要数据。

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。

TUnUiUoT(U)，单位：小时

n其中：T为有效风时数，T(Un)为出现Un风速的小时数，Ui为切入风速，Uo为切出风速。

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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。

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. 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。

2.1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。

EEi，单位：kWh

i1N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。

各风场电量统计以集电线路出口电度表计量的电量为准。各期项目的发电量就是该期项目各条集电线路出口处电

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度表统计的电量之和。

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：kWh

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：kWh

2.4 等效利用小时数

等效利用小时数也称作等效满负荷发电小时数。 风机等效利用小时数是指风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。 风机等效利用小时数＝发电量／额定功率

风电场等效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。

风电场等效利用小时数＝风电场发电量／风电场装机容量

风场建设时期，风机不能全部一次性投入，各台风机实际投运时间存在差异，在计算风电场等效利用小时数时装机容量将按照实际折算后的容量来计算。即：

风机折算装机容量=额定容量*本年度（或统计期）实际投产天数/本年度（或统计期）日历天数

例如：1号风机5MW 投产日期为2011年1月5日，那么2011年1月的折算后累计装机容量=容量*(31-5)/31=4.19355MW

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2011年2月的折算后累计装机容量=容量*(2月28日至1月5日实际天数)/(2月28日至1月1日实际天数)=4.5762MW。

风场装机容量就是累计所属风机折算装机容量之和。 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。

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：kWh

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％

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％

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％

4 设备运行水平指标

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反映风机设备运行可靠性的指标。采用单台风机可利用率、风电场风机平均可利用率和风电场可利用率三个指标。

4.1 单台风机可利用率

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）。 4.2 风电场风机平均可利用率

1）风电场只有一种型号的风电机组，风电场风机平均可利用率即为风电场所有风机可利用率的平均值。

2）风电场有多种机型的风机时，风电场机组平均可利用率应根据各种机型风机所占容量加权取平均后得出，计算公式如下：

式中：

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KP——风电场机组的平均可利用率；

Ki——风电场第 i种机型风电机组的平均可利用率； Pi——风电场第 i种机型风电机组的总容量； PZ——风电场总装机容量；

n——为风电场机型种类数。 4.3 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％

其中，T表示统计时段的日历小时数与风机台数的乘积，A表示因风机维修或故障停机小时数和风电场输变电设备故障造成停机小时数之和。

A中风机将以单台风机维修或故障时的实际停机小时数为基准进行统计，而输变电设备故障停机小时数将按照等效来计算。例如：1台风机停机15分钟，按照0.25小时计算，若1台主变接入27台风机，同样停用15分钟，将按照6.75小时计算（0.25小时X 27台=6.75小时）。

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）。

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5 风电机组可靠性指标 5.1 计划停运系数（POF）

POF计划停运小时100%

统计期间小时 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。

5.2 非计划停运系数（UOF）

UOF非计划停运小时100%

统计期间小时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。

5.3 运行系数（SF） 运行小时SF100%统计期间小时

其中运行是指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。

5.4 非计划停运率（UOR） UOR非计划停运小时100%

非计划停运小时运行小时5.5 非计划停运发生率（UOOR） (次/年) UOOR非计划停运次数8760

可用小时 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

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用小时指风机处于可用状态的小时数。

5.6 暴露率(EXR ) EXR运行小时100%

可用小时5.7 平均连续可用小时(CAH)(h) CAH可用小时

计划停运次数非计划停运次数5.8 平均无故障可用小时(MTBF)(h) MTBF可用小时

强迫停运次数6．风电机组经济性指标 6.1 功率特性一致性系数

根据风机所处位臵风速和空气密度，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=i1ni点曲线功率i点实际功率i点曲线功率nX100%

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。

6.2 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

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CPP0.5SV3

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） 7. 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。

7.1 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，kW 7.2 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

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其中：M—年度运行维护费，元 E—年度发电量，kWh

Te—风电场年利用小时数，小时（h） P—风电场装机容量，kW

四、生产运行指标统计 1. 风电机组运行指标统计

风电机组应统计下列运行指标：风机可利用率、单机发电量、风机利用小时数、单位容量年运行维护成本、功率特性一致性系数、风能利用系数以及所有风机可靠性指标。

风电机组运行指标统计报表分为月度、年度报表。报表格式见附表。

附表1：XX月份风电机组生产运行指标统计表 附表2：XX年度风电机组生产运行指标统计表 2. 风电场运行指标统计

风电场应统计所有风能资源指标，包括平均风速、有效风时数、空气密度；所有电量指标，包括风场发电量、上网电量、购网电量、等效利用小时数；所有能耗指标，包括风场场用电量、场用电率、场损率、送出线损率（风电场上网电量计量点不在风场侧，可进行统计）；所有设备运行水平指标，包括单机可利用率、风电场风机可利用率、风电场可利用率；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（按年度进行统计）。

风电场运行指标统计报表分为日、月、年度报表，统计格式见附表。

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附表3：XX风电场生产运行指标统计日报 附表4：XX风电场生产运行指标统计月报 附表5：XX风电场生产运行指标统计年报 3. 风电公司运行指标统计

风电公司应汇总统计所有风电场的电量指标，包括风场发电量、上网电量、购网电量、等效利用小时数；所有风电场能耗指标，包括风场场用电量、场用电率、场损率、送出线损率（风电场上网电量计量点不在风场侧，可进行统计）；所有风电场设备运行水平指标，包括风电场风机可利用率、风电场可利用率；所有风电场运行维护费指标，包括单位容量运行维护费和场内度电运行维护费用（按年度进行统计）。

风电公司运行指标统计报表分为日、月、年度报表。年 度报表中包括生产运行指标统计年报和风电公司所辖各风场基础数据统计年报。统计格式见附表。

附表6：XX风电公司生产运行指标统计日报 附表7：XX风电公司生产运行指标统计月报 附表8：XX风电公司生产运行指标统计年报 附表9：XX风电公司基础数据统计年报 4. 分子公司运行指标统计

分子公司应汇总统计所有风电公司的电量指标，包括风场发电量、上网电量、购网电量、等效利用小时数；所有风电公司能耗指标，包括风场场用电量、场用电率、场损率、送出线损率（风电场上网电量计量点不在风场侧，可进行统计）；所有风电公司设备运行水平指标，包括风电场风机可

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利用率、风电场可利用率；所有风电公司运行维护费指标，包括单位容量运行维护费和场内度电运行维护费用（按年度进行统计）。

分子公司运行指标统计报表分为日、月、年度报表。年度报表中包括分子公司生产运行指标统计年报和分子公司所辖各风电公司基础数据统计年报。统计格式见附表。

附表10：XX公司生产运行指标统计日报 附表11：XX公司生产运行指标统计月报 附表12：XX公司生产运行指标统计年报 附表13：XX公司基础数据统计年报 附：

1、关于限电损失电量统计方法的说明 2、风电生产指标体系四级报表

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附1：

关于限电损失电量统计方法的说明

为使限电损失电量统计口径一致，降低该项指标与实际发生值之间的差异，合理评估因网架结构原因限电对发电量产生的影响，特编制限电损失电量统计方法的说明。

限电损失电量是指因网架结构的原因不能送出而损失的电量。

计算方法：（不限电时风场平均风速对应的风场实际发电能力-风场实际输出有功功率）×电网限电累计停机(或降低出力)时间。

以某风场0:00至2:00为例，列表计算如下：

XX风厂 时间： 2011年 05月 02日 不限电时风速对应的风场实际输 调度负荷

风速 时间 风场实际发电能力出有功功率 出力值损失电量

（米/秒） （MW） （MW） （MW） （万度） 0:00 10.8 40.50 10.00 10.00 1.52 0:30 10.6 36.78 10.00 10.00 1.34 1:00 10.3 34.10 10.00 10.00 1.2 1:30 10.1 34.00 10.00 10.00 1.2 2:00 9.8 31.10 10.00 10.00 1.05 特此说明。

2011年6月29日

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附2：

风电生产指标体系四级报表

一、风电机组报表

附表1：

XX月份风电机组生产运行指标统计表

风场名称： 项目名称 风机号码 1号风机 2号风机 ： XX期项目 ： X号风机 合计 填报人：

单位：万千瓦时、% 风机可利用率 单机发电量 风机利用小时 风能利用系数

审核：

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附表2：

XX年度风电机组生产运行指标统计表

风场名称： 风机利项目名称 风机号码 用率 单机电风 机 用 时 风能用系功率 单位容 计划运单位：万千瓦时、%、h、元/Kw 非计停运数 运非非计停 运生率 暴露平 均 续 可 用 平 均 无 故 障 可 小 时 行 计数 停运可 发 利 利 特量 小 一性系停 划 系划 划率 连 性 量行维护本 运 系数 致数 系率 发小时 用 数 成1号风机 2号风机 XX期项目 ： ： X号风机 合计 填报人：

审核：

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二、风电场报表

附表3：

XX风电场生产运行指标统计日报

时间：

年 月 日

单位：万千瓦时

集电线路关口表发 内容项目名电量 称 （35kV/10KV） A项目一期 A项目二期 A项目 ： ： 合计 B项目一期 B项目二期 B项目 ： ： 合计 C项目一期 C项目二期 C项目 ： ： 合计 ： ： 合计 报表人： 主变高压侧发电量 （220KV/110KV/66kV） 备注 0.00 0.00 0.00 ： ： 0.00 ： ： 0.00 0.00 审核：

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附表4：

XX风电场生产运行指标统计月报

时间：

年 月 日

单位：万度

序号 名称 发电量 上网电量 购网电量 等效利用小时 风电场机组 平均可利用率 风电场可利用率 场用电量 场用电率 场损率 送出线损率 单位 万千瓦时 万千瓦时 万千瓦时 小时 % % 万千瓦时 % % % 数量 备注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

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附表5：

XX风电场生产运行指标统计年报

时间： 序号 年 月 日

名称 平均风速 有效风时数 空气密度 单位 数量 单位：万度

备注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 报表人：

发电量 上网电量 购网电量 等效利用小时 场用电量 场用电率 场损率 送出线损率 1、风资源指标 v/s h kg/m3 2、电量指标 万千瓦时 万千瓦时 万千瓦时 小时 3、能耗指标 万千瓦时 % % % 4、设备运行水平指标 % % 风电场机组平均可利用率 风电场可利用率 审核：

5、运行维护费指标 单位容量运行维护费 元/kW 场内度电运行维护费 元/kWh

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三、风电公司报表

附表6：

XX风电公司生产运行指标统计日报

时间：

年 月 日

单位：万千瓦时

集电线路关 内容风场主变高压侧总发电量 口表总发电量 名称 （220KV/110KV/66kV） （35kV/10KV） XX风场 ： ： 合计 报表人：

备注 ： ： 审核：

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附表7：

XX风电公司生产运行指标统计月报

时间： 序号 年 月 日

名称 发电量 上网电量 购网电量 等效利用小时 风电场机组 平均可利用率 风电场可利用率 场用电量 场用电率 场损率 送出线损率

单位 万千瓦时 万千瓦时 万千瓦时 小时 % % 万千瓦时 % % % XX风场数量 ……… 总计 （或平均） 备注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… 审核：

报表人：

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附表8：

XX风电公司生产运行指标统计年报

时间： 序号 年 月 日

名称 发电量 上网电量 购网电量 等效利用小时 单位万千瓦时 万千瓦时 万千瓦时 小时 总计（或平均） 备注 1、电量指标 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2、能耗指标 场用电量 场用电率 场损率 送出线损率 万千瓦时 % % % 3、设备运行水平指标 风电场机组 平均可利用率 风电场可 利用率 % % 4、运行维护费指标 11 12 报表人：

单位容量运 行维护费 场内度电运 行维护费 元/kW 审核：

元/kWh

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附表9：

XX风电公司基础数据统计年报

时间： 序号 年 月 日

名称 风电机组 生产厂家 机组型号 机组额定功率 机组台数 主变型号 设计单位 施工单位 投产日期 XX风场 备注 XX期项 目数量 ……… 总计 1 2 3 4 5 6 7 8 报表人：

……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ………

审核

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四、分子公司报表

附表10：

XX公司生产运行指标统计日报

时间： 年 月 日

单位：万千瓦时

集电线路关 内容风主变高压侧总发电量 口表总发电量 电公司名称 （220KV/110KV/66kV） （35kV/10KV） XX风电公司 ： ： 合计 ： ： 备注

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附表11：

XX公司生产运行指标统计月报

时间： 序号 年 月 日

名称 发电量 上网电量 购网电量 等效利用小时 风电场机组 平均可利用率 风电场可利用率 场用电量 场用电率 场损率 送出线损率

单位 万千瓦时 万千瓦时 万千瓦时 小时 % % 万千瓦时 % % % XX风电公司数量 ……… 总计 （或平均） 备注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… 审核：

报表人：

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附表12

XX公司生产运行指标统计年报

时间： 序号 年 月 日

名称 发电量 上网电量 购网电量 等效利用小时 单位 总计（或平均） 备注 1、电量指标 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 报表人：

万千瓦时 万千瓦时 万千瓦时 小时 2、能耗指标 场用电量 场用电率 场损率 送出线损率 万千瓦时 % % % 3、设备运行水平指标 风电场机组平均可利用率 风电场可利用率 % % 审核：

4、运行维护费指标 单位容量运行维护费 场内度电运行维护费 元/kW 元/kWh

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附表13：

XX公司基础数据统计年报

时间： 序号 年 月 日

名称 XX风场XX期项目数量

XX风电公司 ………

备注 总计

1 2 3 4 5 6 7 8 报表人：

风电机组生产厂家 机组型号 机组额定功率 机组台数 主变型号 设计单位 施工单位 投产日期 ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ………

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