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智慧城市
智能風(fēng)電場(chǎng)
- 摘要：智能風(fēng)電場(chǎng)通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)、中央監(jiān)控室管理，省級(jí)集控中心技術(shù)支撐，總部信息中心的數(shù)據(jù)挖掘，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備、人員進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握與管控，提高了風(fēng)電場(chǎng)的管理與生產(chǎn)效益。
智能風(fēng)電場(chǎng)通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)、中央監(jiān)控室管理，省級(jí)集控中心技術(shù)支撐，總部信息中心的數(shù)據(jù)挖掘，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備、人員進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握與管控，提高了風(fēng)電場(chǎng)的管理與生產(chǎn)效益。
“因?yàn)榻⒘宋锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)，風(fēng)電場(chǎng)能夠?qū)υO(shè)備、人員的動(dòng)態(tài)進(jìn)行真實(shí)掌握，不閑置、不過(guò)度使用資源，實(shí)現(xiàn)了智慧創(chuàng)能——從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維到總部的信息中心，形成了一體化的保障體系，通過(guò)遠(yuǎn)程協(xié)助診斷故障，既解決了現(xiàn)場(chǎng)人員運(yùn)維難題，刺激了其積極性，也有效地解決了高級(jí)技術(shù)人員的流失問(wèn)題，大型設(shè)備的隱患也能夠及時(shí)被挖掘，風(fēng)電場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行得到了多層次的保障。”
專訪 | 國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司吉國(guó)華
撰文 | 龍芳
國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司于2007年 6月成立，風(fēng)機(jī)產(chǎn)品具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已形成涵蓋 1.5兆瓦、 2兆瓦、 3兆瓦、 6兆瓦四大平臺(tái)的整機(jī)產(chǎn)品系列以及配套葉片、發(fā)電機(jī)和齒輪箱三大部件，適用于各類陸上風(fēng)場(chǎng)，在低風(fēng)速、海上、高海拔風(fēng)機(jī)方面擁有技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。主營(yíng)業(yè)務(wù)集大型風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售服務(wù)為一體。
隨著“互聯(lián)網(wǎng) +”智慧能源發(fā)展指導(dǎo)意見印發(fā)，作為重要組成部分的風(fēng)能發(fā)電如今被時(shí)代賦予了更多的智慧基因。我國(guó)的風(fēng)電行業(yè)從 2006年后才開始搶規(guī)模、搶裝機(jī)，到 2014年的效益挖掘、設(shè)備改造，然而相比于火電、水電、核電以及其他行業(yè)，風(fēng)電場(chǎng)智能化真正起步著實(shí)很晚。
我國(guó)的風(fēng)能多集中在“三北”地區(qū)，地廣人稀，環(huán)境惡劣，且風(fēng)能開發(fā)受海拔、風(fēng)速、季節(jié)、設(shè)備等各種因素影響，面臨開發(fā)難度大、監(jiān)控管理困難、發(fā)電效益不明顯、人才流失大等難題。而借助日趨成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智能風(fēng)電場(chǎng)近兩年順勢(shì)崛起，大刀闊斧攻堅(jiān)克難，迅速提升管理與生產(chǎn)效益，搖身一變，成為能源領(lǐng)域令人矚目的智慧新星。
智慧創(chuàng)能，管理效益劇增
跟火電、核電相比，風(fēng)電的邊際成本為零，故障處理多用一個(gè)小時(shí)，就減少了一個(gè)小時(shí)的效益，因此風(fēng)電場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)非常重要。風(fēng)電場(chǎng)屬于比較落后的單位，沒有信息系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)能力較差，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，工作人員經(jīng)常是驅(qū)車幾十里去尋找并且逐一排查才能進(jìn)行維護(hù)。
國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力的智能風(fēng)電場(chǎng)由四個(gè)架構(gòu)組成：基礎(chǔ)信息層、中央監(jiān)控室、省級(jí)集控中心以及北京總部的信息中心。在基礎(chǔ)信息層，在重要設(shè)備、儀器、人員，部署了相應(yīng)的信息化軟件和硬件設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與監(jiān)控；在風(fēng)電場(chǎng)中央監(jiān)控室，搭建自動(dòng)化的軟硬件，風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)在此匯集，經(jīng)由軟件自動(dòng)統(tǒng)計(jì)與診斷，風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)就能精準(zhǔn)、及時(shí)維護(hù)。
在以省為單位的集控中心，把具體的風(fēng)電場(chǎng)通過(guò)專線網(wǎng)絡(luò)連接到每個(gè)省的中心城市匯聚起來(lái)，把需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾加工，讓升壓站、風(fēng)機(jī)、箱電設(shè)備信息在線顯示出來(lái)，展現(xiàn)出在線風(fēng)電場(chǎng)的大畫面，后臺(tái)能自動(dòng)分析處理，形成更大的數(shù)據(jù)報(bào)表。工作人員可 24小時(shí)通過(guò)專線網(wǎng)絡(luò)登錄到風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督與現(xiàn)場(chǎng)判斷、輔助。
而位于北京總部的信息中心，是更高級(jí)別的集控中心。不同于集控中心的是，還多了一個(gè)數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心通過(guò)軟件模型對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，能對(duì)所轄風(fēng)電場(chǎng)的 6000多臺(tái)風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分類跟蹤，對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，并分析批量的共性故障，以對(duì)缺陷進(jìn)行整改，促進(jìn)前端基礎(chǔ)的可靠性。
因?yàn)榻⒘宋锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)，風(fēng)電場(chǎng)能夠?qū)υO(shè)備、人員的動(dòng)態(tài)進(jìn)行真實(shí)掌握，不閑置、不過(guò)度使用資源，實(shí)現(xiàn)了智慧創(chuàng)能——從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維到總部的信息中心，形成了一體化的保障體系，通過(guò)遠(yuǎn)程協(xié)助診斷故障，既解決了現(xiàn)場(chǎng)人員運(yùn)維難題，刺激了其積極性，也有效地解決了高級(jí)技術(shù)人員的流失問(wèn)題，大型設(shè)備的隱患也能夠及時(shí)被挖掘，風(fēng)電場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行得到了多層次的保障。比之以往不能常駐風(fēng)電場(chǎng)，如今通過(guò)系統(tǒng)部署，主管領(lǐng)導(dǎo)能隨時(shí)掌控管理 20個(gè)甚至更多的風(fēng)電場(chǎng)，管理效益不言而喻！
智能化監(jiān)測(cè) 現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維無(wú)盲點(diǎn)
不論集控中心、數(shù)據(jù)中心做得再完美，功能再?gòu)?qiáng)大，都無(wú)法取代與彌補(bǔ)現(xiàn)場(chǎng)的不足。從短期來(lái)看，在當(dāng)前的風(fēng)電場(chǎng)系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)直接關(guān)系到發(fā)電量，因此占據(jù)著最為重要的地位。
除了搭建基礎(chǔ)設(shè)施，國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司吉國(guó)華介紹：“風(fēng)機(jī)的可靠性占了現(xiàn)場(chǎng) 90%的權(quán)重。如果風(fēng)機(jī)不可靠，那么打任何補(bǔ)丁都于事無(wú)補(bǔ) ，提高可靠性，50%在機(jī)械上，而以前都是以故障率來(lái)評(píng)判，并不是很完善。 ”現(xiàn)在引進(jìn)的平均無(wú)故障時(shí)間更為合理，提高了風(fēng)機(jī)的可靠性判斷。
風(fēng)資源的監(jiān)測(cè)與計(jì)算非常重要。隨意安裝風(fēng)機(jī)，會(huì)導(dǎo)致建好而不能用或用處不大的情況，造成不可逆的資源浪費(fèi)。同一個(gè)區(qū)域，地形、地貌、植被會(huì)對(duì)特定地點(diǎn)的風(fēng)速產(chǎn)生影響，需經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行測(cè)算，加之高度計(jì)算，方能安裝風(fēng)機(jī)。而對(duì)已經(jīng)安裝好的風(fēng)機(jī)進(jìn)行選型評(píng)估、性能評(píng)估后技改，可直接提升發(fā)電效益。
以前對(duì)于生產(chǎn)的監(jiān)控存在很多盲點(diǎn)，智能風(fēng)電場(chǎng)則實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)全方位無(wú)死角的監(jiān)控如對(duì)風(fēng)機(jī)狀態(tài)、發(fā)電量、溫度、壓力等信息實(shí)時(shí)監(jiān)控，智能診斷與分析故障；在風(fēng)電場(chǎng)的升壓站裝置了監(jiān)控系統(tǒng)；建立能量管理平臺(tái)，能夠在限電區(qū)域根據(jù)調(diào)度要求降負(fù)荷，保護(hù)風(fēng)機(jī)；對(duì)小的箱變?cè)O(shè)備進(jìn)行監(jiān)控；在風(fēng)機(jī)里裝攝像頭做音視頻監(jiān)控；對(duì)于建立在森林、草原易發(fā)生火災(zāi)區(qū)域的風(fēng)電場(chǎng)，建立自動(dòng)消防系統(tǒng)；在一些電纜被偷多發(fā)區(qū)，建立安防系統(tǒng)等等。
國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力對(duì)智能風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)備選擇要求非常嚴(yán)格，選擇的都是可靠廠家與可靠設(shè)備。值得一提的是，他們大量采用了研華的軟硬件設(shè)備，包括風(fēng)機(jī)管理的平板電腦，中控室的工控機(jī)、交換機(jī)，箱變?cè)O(shè)備的監(jiān)控機(jī)，系統(tǒng)的遠(yuǎn)程模塊以及 WebAccess等。吉國(guó)華認(rèn)為，研華的軟硬件能滿足其基本需求，幫助他們縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，“研華品牌、口碑、質(zhì)量屬行業(yè)一流，跟行業(yè)很多廠商相比，能夠提供比較整體的解決方案。他們的整體方案拿過(guò)來(lái)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單部署和開發(fā)就能夠滿足要求，而他們投入了技術(shù)和開發(fā)人員提供定制化的行業(yè)開發(fā)，我們非常歡迎這種方式。”
多維提升，風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)更具“智慧”
當(dāng)前，在各行各業(yè)，都出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不同形態(tài)。風(fēng)電行業(yè)作為新能源，因?yàn)閲?guó)家對(duì)節(jié)能減排的高度重視更容易向前推進(jìn)，風(fēng)電場(chǎng)將在未來(lái)幾年甚至幾十年得到進(jìn)一步部署與完善。然而風(fēng)電行業(yè)對(duì)安全性、穩(wěn)定性、可靠性要求更高，這就讓智能風(fēng)電面臨更為巨大的挑戰(zhàn)。
今明年兩年，我國(guó)將迎來(lái)風(fēng)機(jī)大量出質(zhì)保的幾年，風(fēng)機(jī)將迎來(lái)大規(guī)模技改期；風(fēng)資源評(píng)估的重要性將與日俱增；管理方面仍需提升，“設(shè)備管理方面，資源的動(dòng)態(tài)管理、調(diào)配還不夠，還沒有成熟的系統(tǒng)，目前的 ERP遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因?yàn)樵O(shè)備代表的是活的東西，我們需要智能化實(shí)時(shí)分析、跟蹤，配套管理模式的提升，才能提升效率。”吉國(guó)華說(shuō)道。
風(fēng)電場(chǎng)將如何更智能則是行業(yè)未來(lái)更需思考的問(wèn)題。在未來(lái)，通過(guò)智能化手段、平臺(tái)搭建、管理模式的提升，提高獲取信息的效率和故障處理的效率，豐富并提升管理手段和效率，管理人員獲取更加及時(shí)、更為全面、更加客觀的運(yùn)行信息，從而全盤調(diào)動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)的各方資源，決策時(shí)最大限度減少盲點(diǎn)，提高了決策人員與管理人員的“智慧”。
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