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华锐风电汪锋:智慧风场综合解决方案

时间:2019-05-17 01:22 来源: 作者: 点击:

风力发电网讯:“演讲分成三个部分,第一个我们对风电场数字化体系架构的理解,第二块风电场数字化的软件,第三个就是我们数字化的云平台。”华锐风电科技(集团)股份有限公司风电自动化技术专家汪锋出席2018年北京国际风能大会暨展览会,并在风电数字化技术论坛作“智慧风场综合解决方案”的主旨演讲。

以下为发言实录:

汪峰:各位风电的同仁和专家大家下午好,我是华锐的汪峰。今天很高兴能够跟大家一起探讨华锐风电数字化方面的进展和成果。今天PPT换了一张图,我们的威海风电场2006年建设的,我们最早的一个风电场,经过了这12年的运行,我们有一万多台风机的业绩,积累了丰富的数据和经验,在此基础之上,我们打造了自己这样数字化的体系。

今天演讲分成三个部分,第一个我们对风电场数字化体系架构的理解,第二块风电场数字化的一个风场的软件,第三个就是我们数字化的云平台。风电场数字化的体系框架,我们认为从智能物联开始,所有风电场相关的系统都会通过物联的体系连接起来,包括我们看到的气象资源包括风,包括我们的电网调度资源,以及风机的光伏电站,网络资源以及人的活动,整个串联一起,这个是我们左下角图所展示的。中间这一块,已经采集的信息和数据,我们会做一些工作,从易到南,分类数据分析,这是最基本的,基于实际数据做模型,第三个数字双胞胎,统计实际数据做的模型,跟我们做风机设计相关的这些模拟的模型之间的对比,解决风电机组优化,包括风机全生命周期健康管理预测上非常有用。

第三个层次这个系统的一个展示,因为数字化最终的目的就要向用户提供有用的数据分析的结果和信息,它的平台也是非常重要的一个层面,平台多种方式,APP包括我们短信跟用户相关单元的联动。它的几个重要的层面,我们重点指出来,一个是风资源的问题,一个是网的问题,风的问题是个输入,风电场建设的输入是风的恩情,网的问题是输出,将来要输出到电网里面去,涉及到跟调度之间的问题,机遇网络和链路,通讯数据链路的概念,网络还不太一样,跟网络有类似的这些原理和模型,利用数据和信息,我们数字化的两大核心来实现风电场和风机健康管理和运行,我们后面所有讲的内容都围绕这几个方面来展开。

风电场数字化的结构,主要包括这几个层面,这上面是我们跟运行相关的,分电场的监控和日常的操作,下面跟健康相关,左边跟风能量管理相关的,右边和网络链路相关的,围绕几个层面展开相关的工作,重点提一下几点内容不同模块之间是相互联系的,也就是说我们在做风电场能量管理的时候需要充分的考虑健康管理平台它的一个结果,以前很多能量管理是一个单独的按照调度要求调能力的这样的系统,更多需要关注这台风机某些风机的健康度,形成这样的联合综合考虑的一个机制,第二所有的模块集中在一起才体现了一个风电场的整体性。

这地方我们先说一下我们的运行这一块的系统主要包括左边的整个系统的结构,右边是我们实时监控系统的功能和页面,这边是关于我们的历史数据分析的一些简单过程的介绍,还有我们关于业主所关心的一些数据分析的结果报表,系统运行的展示,我们的重点,数字化的特点,分产的数据和信息数据包括历史转换成新的数据信息,数据产生各种各样的分析结果,信息系统为用户提供第一服务等等,这地方我们重点提关于风电场软件系统管理的概念,我们在中央监控系统功能目的是将很多类的软件集合在一起,相关软件集成在一个平台上,CLS的功能,这个结构优势在于更加稳定更加安全,第二个客户端的模式,相关的计算的这些工作放在各自负责不同任务的这些服务器去做,然后前台的客户段是轻客户端的模式,这样的话可以把相关的功能的软件集成在一个页面上集中管理,第三块应用管理模式,这个地方我们举了一个例子,两个软件,这个地方只是它的一个,一般信息的一个连接,更多详细的过程需要展下来去看信息,用的时候,打开不用的时候关掉,不同的电脑上装很多不同功能的软件,看起来也很困难。我们在风资源管理做了很多。我们为什么不去把风资源的系统,保证测风塔的信息,能够形象的展示出来,风向风速,指标充分的把风资源的系统展示好,第二块能源管理的问题,这地方我们肯定会快速的响应,同时我们还是要强调和风电场,CFD,是耦合在一起的系统,我们更多关注发挥风机的能力,进一步提高电场的功率,我们CMS,运输的检测,一整套从出场到运行健康管理的监测机制,这个是网络管理系统,很多时候在现场网络的管理并不是受重视,实际上随着越来越多的电子的这些期间安装在现场之后现场出现很多的网络问题,如何能够形象的把现场的不同节点网络的情况展示出来,同时能够快速定位网络故障,它所在的位置,这是我们非常关心的问题,我们在网络这一块做了很多相关研究的工作。也就说我们刚才提到的网络和链路是非常折价的一个层面,包括内部链路,第三方调度系统的内部链路,如何把这个信息通过安全的方式传输到外面的上去。

第三部分数字化云平台,围绕那几个方面,电网介入的问题,第三块关于运行的问题,跟风场有点问题,云场多个信息化的问题,运行的一个组成部分,健康管理的范畴。

气象预报和风资源服务。风电场监控和预警,接入全国全世界机组的信息,有相关的网页,或者APP系统的展示,同时第二个关于运行的层面信息化和全生命周期的关系,精细化的管理好现场的人物和事,全方位全生命周期管好,机组相关软件和数据方面的资源。说我们的操作流程,每天我们的客户或者说我们的客服按照我们的工作流来操作干什么事,在不同的模块里面去按照这个模式去做事这样的话会更加的规范,这个是其中的一个系统,信息化管理系统,其中的一个模块,档案管理的模块,这是其中另外一个模块,距离说明信息化方面的进展情况,信息是数字化里面非常重要的层面。数据跟信息之间有很强的联系。

后面在云平台关注健康体系的健康,大家都知道健康系统的分析,它分成三个层面,第一个层面故障预警,故障诊断,寿命预测,我们把预警出来,根据预警的程度再去进行相关的诊断,定位所在的具体的位置,定位之后采取措施,或者是不采取措施那么它的寿命会是什么样的情况,由易到难的过程,我们这一页主要是说,故障预警的问题,首先解决的预警的问题,预警的层面,因为风机,怎么解决预警的问题,我们认为基于大数据,很多时候我们去做大部件真正的预警,怎么设定预警的值,不是根据某一个标准就能设定所有的值,中国生产的器件有自己的特点,针对安装这样的一个集组运行的数据,再结合出了某些故障的数据,这个刚开始安装不错的数据基础之上,做相关的倍率,数据处理的结果,设定一个针对不同部件,不同风机预警才是更加合理的,不是统一标准界定的事。

右边是预警结果的展示,接着我们来讲一下我们在健康方面的两个例子,一个是大部件健康的情况,下面是展示的结果,下面是我们基于自动化方式的做法。特征提取,模型训练,分类识别的模式上,相关的数据进行特征的提取,训练模型用到分析,相关的方法相关的特征能降下来,SVM识别的方式把特定的故障识别下来。

固定曲线分析上我们要关注引起曲线偏差的原因,风的因素,有偏差,这是贡献度的模型,还有传动,根据这个实际上通过模型所算得的,所有风机偏航误差的角度,我们需要关注可用率的情况,风机时间可用率和能量可用率。模型这一块有很多的工作,基本涵盖了安全层面到性能层面风电场日常运营的需要,我们华锐风电,积累了很多数据,通过数据开发了很多的系统,我们很多时候希望行业开放共享,把相关的数据放到一个平台上,能够为整个行业数字化体系的建设,包括数据挖掘分析平台化的建设大家一起共同努力,做出更多的贡献,谢谢大家。

(发言为能见APP整理,未经本人审核)

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