中國儲能網(wǎng)訊：隨著風電的快速發(fā)展，風電運維的各種問題逐漸顯現(xiàn)，僅靠傳統(tǒng)的運維模式很難解決問題, 大多數(shù)風電場還停留在事后維修的水平上。通過強化風電標準化、數(shù)字化管理，變事后維修為事前預測、技術監(jiān)督、預防性維護，借助風電信息化、智能化的實現(xiàn)，打造無故障風電場，提高風電管控水平，推動風電可持續(xù)、健康發(fā)展。
風電信息化運維思路、重點
一、信息化的基礎——規(guī)范化、標準化體系建設
風電場規(guī)范化、標準化管理是信息化的基礎，應借助信息化平臺規(guī)范運行統(tǒng)計口徑，包括：數(shù)據(jù)一致化建設、人為數(shù)據(jù)標準化管理、管理流程標準化、設備可靠性狀態(tài)劃分及統(tǒng)一。
(一)數(shù)據(jù)一致化建設
運行統(tǒng)計口徑的統(tǒng)一：如風速、發(fā)電量采集點、數(shù)據(jù)接口、風機對時、時間統(tǒng)計等。
以風機發(fā)電量的計量點為例，風機發(fā)電量的計量點有的在發(fā)電側(從SCADA讀取，采集點位置大多在變頻器出口，箱變低壓側之前，不包括發(fā)電時的自耗電)，有的在集電線路側并不統(tǒng)一。
發(fā)電量反應運營商在正常生產(chǎn)期所“發(fā)”的電量，與集電線路側、甚至上網(wǎng)側統(tǒng)計量不同，在集電線路電能表計量的風機發(fā)電量，已經(jīng)減去了風機的消耗電量、箱變和集電線路的損耗等，故統(tǒng)計值偏低，不能真實反應風機的發(fā)電量、廠用電量。早期機組由于未減去自耗電，造成發(fā)電量計量與場用電計量偏高，無法與其他機組對標。上述問題給數(shù)據(jù)統(tǒng)計的準確性、對標的公平性、信息化的一致性帶來困擾。
為解決上述問題，提出如下解決方案：
由于發(fā)電量、利用小時等關鍵指標需對外公布，統(tǒng)計口徑的改變牽扯面廣、影響大，基于數(shù)據(jù)一致性的考慮建議將風場發(fā)電量的計量點統(tǒng)一為發(fā)電側，不是集電線路側或上網(wǎng)側。
現(xiàn)有條件下，SCADA讀取精度問題解決辦法如下：
1.開發(fā)商與制造商共同加強SCADA規(guī)范，使數(shù)據(jù)真實可靠。
2.加強SCADA維護，保證數(shù)據(jù)的有效性、連續(xù)性。
3.逐步改造，在規(guī)定的計量點位置加裝滿足精度的電能表，滿足統(tǒng)計、對標管理需要。
4.今后主機合同中對風機發(fā)電量計量裝置應提出明確技術要求，滿足一致化需求。
(二)人為數(shù)據(jù)的標準化管理
1.人為數(shù)據(jù)的定義：根據(jù)風電運維數(shù)據(jù)的來源，可將整個風電數(shù)據(jù)分為兩大類。
(1)機器數(shù)據(jù)：由各信息化系統(tǒng)自動搜集，搜集過程不需人員參與，例如SCADA搜集的收據(jù)，在線振動檢測收集的數(shù)據(jù)。
(2)人為數(shù)據(jù)：由人員活動產(chǎn)生，并需要人員手動輸入才能進入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。例如，定期維護數(shù)據(jù)，點檢數(shù)據(jù)，大修、技改數(shù)據(jù)，備件領用和歸還數(shù)據(jù)，故障處理過程數(shù)據(jù)等。
2.人為數(shù)據(jù)的標準化。
運行管理是風電場層面的日常業(yè)務管理，系統(tǒng)需規(guī)范運行人員工作、提高工作效率。以工作票操作票的電子化為例，其值班記錄、操作票、鑰匙管理等一些應用程序都在系統(tǒng)中通過流程的控制來完成，并自動記錄，可供查詢，從而實現(xiàn)風電場運營管理的規(guī)范化、無紙化和自動化。如使用紙質(zhì)工作票，從開始填票到開始執(zhí)行大約需要40-50分鐘，如果使用電子票，大約只需要10-20分鐘，大大提高工作效率，人為數(shù)據(jù)也比較完整地進入了系統(tǒng)。
(三)管理流程的標準化
以缺陷的閉環(huán)管理為例：
1.設備缺陷可分為以下三類：
一般缺陷：對設備安全運行影響較小，并能維持其銘牌額定值繼續(xù)運行，按程度允許列入日常、月、季(年)度檢修計劃中安排處理的缺陷。
緊急缺陷：是指嚴重威脅人身設備安全，隨時可能釀成事故，嚴重影響設備繼續(xù)運行而必須及時進行處理的缺陷。
重大缺陷：是指對設備使用壽命或處理有一定影響，或可能發(fā)展成為緊急缺陷，但允許短期內(nèi)運行或進行跟蹤分析的缺陷。
2.缺陷的閉環(huán)管理流程
3.閉環(huán)管理流程程序要求
(1)確定為缺陷，必須開票，杜絕無票操作。
(2)按照缺陷等級，有序安排消缺。
(3)缺陷、隱患各環(huán)節(jié)的執(zhí)行人不能相互兼職、替代，三種人不能替代。要有驗收環(huán)節(jié)，不能替代，驗收人不是各級執(zhí)行人，應是各級安全員驗收把關。
根據(jù)上述需求，編制標準化流程，杜絕無票操作，有序、閉環(huán)開展運維消缺。
(四)設備可靠性標準化管理
1.行業(yè)基本狀態(tài)劃分
2.按照設備類別來劃分，風電場不可用狀態(tài)標準劃分如下
3.機組標準化狀態(tài)的詳細劃分
通過規(guī)范機組運行狀態(tài)識別及數(shù)據(jù)記錄，可以較準確開展理論應發(fā)電量計算工作，進而通過系統(tǒng)實現(xiàn)損失電量的細化分解并對各類損失狀態(tài)進行深入分析。
標準化工作使原本模糊的損失電量原因變得清晰化，明確了機組的提升空間和方向，有的放矢地指導精維護、優(yōu)化運檢模式等工作，推動了體制機制創(chuàng)新，促進了數(shù)字化進步。
二、信息化的關鍵——數(shù)字化體系建設
(一)打造數(shù)字化風電場
風電場統(tǒng)一監(jiān)控管理：實時數(shù)據(jù)采集、加工、存儲、展示、以及 AGC、AVC，設備控制等功能和自動化報表，完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)一致性建設?；?IEC 標準建立風場監(jiān)控管理系統(tǒng)。
一次設備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集：通過機組振動、油液監(jiān)測，電氣一次設備的數(shù)字化改造等技術手段，對關鍵設備進行數(shù)據(jù)歸集，并傳輸至區(qū)域生產(chǎn)運營中心及遠端狀態(tài)診斷中心。
視頻監(jiān)控與智能巡檢：通過在風電場關鍵部位安裝攝像頭，實現(xiàn)對場區(qū)和設備的監(jiān)控。通過點檢系統(tǒng)，對檢修人員的定期巡檢進行有效的管理。
風電場環(huán)境監(jiān)控與功率預測：通過數(shù)值天氣預報和微氣象信息監(jiān)測，對災害性天氣進行預警?；跀?shù)據(jù)同化與數(shù)值氣象預報系統(tǒng)融合技術，構建一套風電場功率預測服務系統(tǒng)。
數(shù)字化值班：基于設備參數(shù)，實現(xiàn)對機組軟故障自動處理，不可自愈故障通知檢修人員，實現(xiàn)自動監(jiān)盤等功能。
設備輔助檢修：基于移動終端開發(fā)一套檢修輔助系統(tǒng)，檢修人員可實時獲取遠端專家診斷中心故障解決方案，并可錄制檢修過程，提高檢修效率。
生產(chǎn)管理自動化：實現(xiàn)包括交接班、工器具、鑰匙管理、生產(chǎn)報表、工作票、操作票等生產(chǎn)運行管理中的功能，實現(xiàn)遠程電子工作票，自動數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能。
(二)建立數(shù)字化區(qū)域生產(chǎn)運營集控中心
以安全專用網(wǎng)絡通訊為基礎，實現(xiàn)風電場遠程集中控制管理。
遠程監(jiān)控平臺：監(jiān)控該區(qū)域下所有風電場設備的生產(chǎn)運行情況。
生產(chǎn)管理平臺：與風場數(shù)據(jù)同步，實現(xiàn)電子工作票，數(shù)據(jù)歸集、自動化報表及生產(chǎn)管理。
資產(chǎn)管理平臺：管理風電場資產(chǎn)，根據(jù)統(tǒng)一標準建立全壽命設備臺賬。
數(shù)據(jù)分析平臺：對所屬各個風電場的發(fā)電性能等指標進行挖掘分析。
狀態(tài)診斷平臺：基于狀態(tài)監(jiān)測，對機組，主變等關鍵設備運行情況進行診斷與預警。
(三)建立屬于自己的私有云——集團級云計算中心
基于設備虛擬化和任務作業(yè)調(diào)度技術，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)存儲，建立私有云，實現(xiàn)以下功能：
生產(chǎn)監(jiān)控中心：監(jiān)控管理集團各區(qū)域公司關鍵生產(chǎn)參數(shù)信息。
生產(chǎn)管理中心：歸集各區(qū)域生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、備件信息共享，規(guī)范管理、統(tǒng)一調(diào)度。
性能分析中心：基于數(shù)據(jù)挖掘等技術，分析風電機組發(fā)電性能。
專家診斷中心：通過協(xié)同診斷平臺，幫助風場解決疑難雜癥，提高設備可利用率。
(四)信息化運維的實現(xiàn)——為設備精維護提供支撐
精維護的特點就是預防性維護、個性化維護，做到預防性就要挖掘機組的隱患，做到個性化就要針對每臺機組對癥下藥，這些都需信息采集、積累、挖掘，是信息化運維目的所在。
示例：1.精維護前詳細的數(shù)據(jù)分析
2.根據(jù)數(shù)據(jù)分析，對癥下藥，制定更高更全面維護標準
(五)信息化運維的實現(xiàn)——為設備性能優(yōu)化提供有效方案
通過對歷史數(shù)據(jù)挖掘，縱向橫向?qū)Ρ?，使機組的長短處迅速暴露，讓用戶知道如何優(yōu)化。
(六)信息化運維——使無人值守、無故障風電場成為可能
無故障風電場要求設備可靠，并能夠?qū)υO備的一些事件進行預測。無人值守風電場除了對設備可靠性的要求之外，還要求對設備全面信息的實施監(jiān)控。
風電信息化的意義及展望
一、信息化、智能化建設的意義
根據(jù)風電行業(yè)海量的數(shù)據(jù)量和部分功能計算量特點，采用大數(shù)據(jù)及云平臺技術，可以實現(xiàn)從前期、基建、生產(chǎn)經(jīng)營、后評估的一體化管理。
二、信息化、智能化建設的作用
1.建立大數(shù)據(jù)庫，降低各種誤差，提升精細化管理水平。
2.能夠?qū)崿F(xiàn)風電設備的安全、可靠、高效、經(jīng)濟運行，實現(xiàn)對設備的全壽命周期管理。
3.能夠精準計算能量可利用率，實時調(diào)整風場模式，減少損失電量，實現(xiàn)能量管理。
4.提升檢修維護工藝水平，有效減少場內(nèi)原因造成電量損失和運維成本。
5.減輕運維人員重復性工作量，降低運維人員的勞動風險。
6.借助(物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動獲取、匯總、分類、統(tǒng)計、挖掘，獲取有價值的信息，為管理與決策提供依據(jù)。
三、信息化、智能化是標準化、數(shù)字化發(fā)展的必然結果
1.標準化使得計算機系統(tǒng)能夠順利地識別規(guī)范化的數(shù)據(jù)，也使得數(shù)字化有了數(shù)據(jù)之源。
2.數(shù)字化則是將運維數(shù)據(jù)進行計算機化，部分內(nèi)容進行自動化，使得大量數(shù)據(jù)的保存和查閱得以實現(xiàn)，也使得運維人員進行快捷的對比分析，同時減輕運維人員的工作量。
3.隨著計算機技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，隨著風電數(shù)據(jù)的逐步積累，獲得的一些有用數(shù)據(jù)，不僅可指導運維人員、為決策提供依據(jù)，還可預測設備的缺陷和故障，進行有效預防，深度貫徹我國“安全第一、預防為主、綜合治理”安全生產(chǎn)方針。
四、對大數(shù)據(jù)時代的展望
大數(shù)據(jù)技術近年來逐步成熟和完善，大數(shù)據(jù)分析符合新能源發(fā)電的行業(yè)特點和面臨的問題，其分析技術能夠很好的滿足企業(yè)價值訴求。
數(shù)據(jù)是企業(yè)的核心資產(chǎn)，未來的價值創(chuàng)造、管理提升，都必須以此為基礎。技術會過時，但數(shù)據(jù)永遠不會過時，這將是推動企業(yè)有質(zhì)量、有效益、可持續(xù)發(fā)展的堅實基礎?；诖髷?shù)據(jù)的風電資產(chǎn)全維度數(shù)字化建模和全生命周期信息化管理，將成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
