北京(jing)2023年(nian)12月26日(ri) /美通社(she)/ -- 近(jin)年來(lai),風(feng)(feng)(feng)力發電作為新(xin)興的綠(lv)色(se)能(neng)源之一,在國內實現了快(kuai)速發展(zhan),隨著(zhu)裝機容量(liang)及運(yun)行(xing)時間(jian)的快(kuai)速增加,風(feng)(feng)(feng)電行(xing)業(ye)的運(yun)維(wei)需求也(ye)越來(lai)越高,從傳(chuan)統的預(yu)防性維(wei)護向智能(neng)化、數字化的預(yu)測性維(wei)護轉變(bian)。智慧風(feng)(feng)(feng)電運(yun)維(wei)行(xing)業(ye)目(mu)前仍(reng)處(chu)于初級發展(zhan)階段,未來(lai)有(you)較大(da)的發展(zhan)空間(jian)。
運達能源科技集團股份有限公司與浪潮信息率先探索智慧風電運維新模式,基于人工智能、大數據等技術,大幅提升風電設備的可靠性,降低運維成本。
運(yun)達(da)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)科技集團(tuan)股(gu)(gu)份有限(xian)公司(si)(以下簡稱(cheng)"運(yun)達(da)股(gu)(gu)份")是國(guo)(guo)內較早從事(shi)大型風(feng)力(li)(li)發(fa)電機(ji)組研究與(yu)制(zhi)造(zao)的企(qi)(qi)(qi)業(ye),是中國(guo)(guo)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)事(shi)業(ye)的拓荒者(zhe)(zhe)、創新(xin)者(zhe)(zhe)和領軍者(zhe)(zhe),曾(ceng)研制(zhi)出(chu)我(wo)國(guo)(guo)第一臺(tai)(tai)并(bing)網(wang)型風(feng)力(li)(li)發(fa)電機(ji)組,至今深耕新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)已有50多年歷史,是國(guo)(guo)內領先的新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)裝備制(zhi)造(zao)企(qi)(qi)(qi)業(ye)和綜合能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)服務(wu)企(qi)(qi)(qi)業(ye)。截(jie)至2023年4月(yue),在全球累(lei)計(ji)新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)裝機(ji)超過15000余(yu)臺(tai)(tai),產品(pin)遍(bian)及國(guo)(guo)內外500余(yu)個風(feng)電場,累(lei)計(ji)發(fa)電量(liang)超過3.6萬(wan)億(yi)千(qian)瓦時,相當(dang)于減排二氧(yang)化碳約36億(yi)噸(dun)。
風電行業加速發展 運維、管理亟需智慧化轉型
預計(ji)到2025年(nian),中國風電裝(zhuang)機(ji)總量將達到5億千瓦,年(nian)均(jun)新增2萬座風機(ji),隨著風電裝(zhuang)機(ji)量持(chi)續增長,運(yun)行時間加強,運(yun)維的成本不斷提升,風電場的運(yun)維和管理面臨著諸多的挑戰。
風電(dian)(dian)場(chang)通(tong)常(chang)位(wei)于(yu)(yu)偏(pian)遠地區,或(huo)是高山、或(huo)是海上,這些地區往(wang)(wang)往(wang)(wang)氣候多變,條件艱苦;同時(shi),風電(dian)(dian)場(chang)機組數(shu)(shu)量多且分散,維(wei)護檢修(xiu)時(shi)需要進行登高作(zuo)業,增加了(le)運(yun)(yun)維(wei)和(he)管理(li)(li)難度,所(suo)以(yi)(yi)日常(chang)巡檢、運(yun)(yun)行統(tong)計等需要數(shu)(shu)字化轉型,實(shi)現智(zhi)(zhi)(zhi)能運(yun)(yun)維(wei),減少運(yun)(yun)維(wei)人員日常(chang)作(zuo)業壓力,更(geng)專(zhuan)注于(yu)(yu)解(jie)決(jue)專(zhuan)業性難題(ti)。而智(zhi)(zhi)(zhi)能運(yun)(yun)維(wei)需以(yi)(yi)智(zhi)(zhi)(zhi)能診斷與管理(li)(li)為(wei)(wei)目標(biao),在這種工作(zuo)路徑下(xia),不(bu)單需要有強大的(de)后臺數(shu)(shu)據(ju)庫和(he)數(shu)(shu)據(ju)模(mo)型,構成設備(bei)的(de)基礎數(shu)(shu)據(ju)、實(shi)時(shi)監測數(shu)(shu)據(ju)、可(ke)靠性指標(biao)、設備(bei)管理(li)(li)數(shu)(shu)據(ju)等各種結(jie)(jie)構化數(shu)(shu)據(ju)庫,并需要結(jie)(jie)合實(shi)時(shi)采(cai)集的(de)設備(bei)非結(jie)(jie)構性數(shu)(shu)據(ju),通(tong)過算法比對,通(tong)過不(bu)同系統(tong)間的(de)互聯互通(tong),打不(bu)破數(shu)(shu)據(ju)孤島,提(ti)供(gong)支(zhi)持綜合性的(de)數(shu)(shu)據(ju)分析與決(jue)策,為(wei)(wei)設備(bei)的(de)運(yun)(yun)行狀態監測、故障智(zhi)(zhi)(zhi)能診斷、設備(bei)健康管理(li)(li)提(ti)供(gong)基本(ben)保障。
另外,風(feng)(feng)在(zai)不同(tong)(tong)地區、不同(tong)(tong)季(ji)節(jie)都(dou)是(shi)不同(tong)(tong)的(de)(de),風(feng)(feng)能是(shi)一種間(jian)歇性的(de)(de)能源,風(feng)(feng)速(su)(su)和(he)風(feng)(feng)向的(de)(de)變化都(dou)會影響發(fa)電(dian)量。所以(yi),不同(tong)(tong)時(shi)間(jian)、環境下需要(yao)確保(bao)發(fa)電(dian)數量的(de)(de)準(zhun)確監(jian)控,對(dui)整個風(feng)(feng)電(dian)場風(feng)(feng)機的(de)(de)基本參數,包括(kuo)風(feng)(feng)速(su)(su),功率,轉速(su)(su)等進行實時(shi)數據分析,生產工作(zuo)報(bao)表并做好相應臺賬管理工作(zuo),而這(zhe)更需要(yao)依賴高精度的(de)(de)測(ce)量和(he)數據處理技術,保(bao)障發(fa)電(dian)量可以(yi)按質按量的(de)(de)完成。
強強聯合 推動風力發電的智慧運維和精準能耗管理
近年來,運(yun)達(da)股份一直持續(xu)在科研攻(gong)關(guan)、技(ji)術創(chuang)新、數智平臺等方(fang)面(mian)下(xia)功夫(fu)。運(yun)達(da)股份與浪潮信息(xi)強強聯合(he),將浪潮信息(xi)服務器產品(pin)融入到解(jie)決(jue)方(fang)案中,幫助(zhu)風(feng)電場(chang)實現(xian)智慧化運(yun)維(wei)和精準(zhun)能耗(hao)管理。
運達股份和浪潮信息共同搭建了風電機組智慧運維服務平臺,實現了對槳葉、變槳系統、傳動鏈、變流器等核心部件的全方位健康監測,使風機遠程運維管理、狀態遠程感知、人員遠程管理操作成為現實,預警準確率高于85%,實現故(gu)(gu)障(zhang)早期預警,減少停機損失,提高維修效(xiao)率。方案中,每(mei)個風場通過一組浪潮(chao)信息(xi)服務器保(bao)障(zhang)風機的正常運行、數(shu)據收集以及能源管(guan)(guan)理,NF5280M6作為基(ji)礎支撐,NF5180M6作為前置服務器,收集電能信息(xi),采集終端(duan)交互(hu)指令(ling),結(jie)合運達股份(fen)研發的故(gu)(gu)障(zhang)預測與健康管(guan)(guan)理(PHM)系統,通過對(dui)多(duo)源遙感(gan)信號的綜(zong)合特征進(jin)行提取(qu)與分析(xi),可實時(shi)跟蹤風力(li)發電機組的健康狀(zhuang)況(kuang),辨識故(gu)(gu)障(zhang)停機風險。
在發電量精準監測方面(mian),運達(da)股(gu)份采用服務(wu)器(qi)NF5180M6作為能耗(hao)管(guan)理(li)(li)服務(wu)器(qi)提(ti)(ti)供能耗(hao)管(guan)理(li)(li),NF5180M6作為風(feng)功率(lv)服務(wu)器(qi)提(ti)(ti)供風(feng)功率(lv)預測,結合運達(da)新(xin)能源智(zhi)(zhi)慧運營(ying)平臺,通過智(zhi)(zhi)能服務(wu)管(guan)理(li)(li)、智(zhi)(zhi)能輔助決策、智(zhi)(zhi)能安全管(guan)理(li)(li)三大(da)核心業務(wu)模(mo)塊,形成"運管(guan)一體化"管(guan)控體系,實(shi)(shi)現新(xin)能源場站設備的遠程看護和集中(zhong)調度管(guan)理(li)(li);并提(ti)(ti)供基于大(da)數(shu)據和人工智(zhi)(zhi)能的趨勢(shi)分(fen)析(xi)、相關(guan)性(xing)(xing)分(fen)析(xi)、劣化分(fen)析(xi)、預測性(xing)(xing)分(fen)析(xi)等分(fen)析(xi)手段,在保障新(xin)能源場站日常運維工作的同時(shi),降(jiang)低運營(ying)成本,實(shi)(shi)現預測性(xing)(xing)的生產(chan)和運營(ying)管(guan)理(li)(li)。
而運達股份之所以選擇與浪潮信息進行合作,主要是浪潮信息提供的服務器具有三個方面的明顯優勢:NF5280M6、NF5180M6作(zuo)為浪(lang)潮信(xin)息旗艦服務器(qi)產(chan)(chan)品(pin)具(ju)(ju)有(you)多種極限(xian)配(pei)置,兼顧計(ji)算和(he)(he)存儲(chu),在(zai)(zai)SPEC多項測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)中性(xing)(xing)(xing)能領先(xian),滿足(zu)客戶(hu)(hu)(hu)最嚴苛的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能需求。同(tong)時,浪(lang)潮信(xin)息一直堅持開(kai)源開(kai)放的(de)(de)(de)(de)設計(ji)理念(nian),產(chan)(chan)品(pin)具(ju)(ju)備高度靈活性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)擴展性(xing)(xing)(xing),為用(yong)戶(hu)(hu)(hu)定制開(kai)發(fa)、聯合開(kai)發(fa)提供了支撐,基(ji)于OpenBMC構(gou)建(jian)的(de)(de)(de)(de)分層解耦的(de)(de)(de)(de)類APP模(mo)塊(kuai)化軟件架構(gou),讓用(yong)戶(hu)(hu)(hu)可更(geng)方(fang)便灌裝自己的(de)(de)(de)(de)軟件。NF5280M6、NF5180M6都(dou)通(tong)過了中國電(dian)力科學研究院有(you)限(xian)公(gong)司的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能和(he)(he)安全(quan)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi),已(yi)在(zai)(zai)電(dian)力行業中廣泛應(ying)用(yong),且每一臺(tai)浪(lang)潮信(xin)息服務器(qi)出(chu)廠前都(dou)要經過"魔鬼般"的(de)(de)(de)(de)嚴苛檢(jian)測(ce)(ce)(ce),通(tong)過八大實驗室對服務器(qi)進(jin)行氣(qi)候環(huan)境(jing)、機械(xie)環(huan)境(jing)、結構(gou)散熱、電(dian)磁兼容、系統驗證、精(jing)密(mi)測(ce)(ce)(ce)量、失效分析等共計(ji)2000多項常規以及(ji)30余項極限(xian)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)。此外(wai),為了讓服務器(qi)具(ju)(ju)備更(geng)強的(de)(de)(de)(de)環(huan)境(jing)適應(ying)性(xing)(xing)(xing),浪(lang)潮信(xin)息還會模(mo)擬(ni)運(yun)輸環(huan)境(jing)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)、氣(qi)候環(huan)境(jing)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)和(he)(he)極限(xian)環(huan)境(jing)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi),進(jin)行三(san)大類幾十種測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi),檢(jian)驗服務器(qi)在(zai)(zai)各種條件下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)可靠(kao)性(xing)(xing)(xing),測(ce)(ce)(ce)定耐受高低溫(wen)、跌落、高濕(shi)等惡性(xing)(xing)(xing)環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)極限(xian)。例如進(jin)行45度/分鐘的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度劇(ju)變試(shi)(shi)驗,在(zai)(zai)零上100℃和(he)(he)零下(xia)(xia)40-50℃進(jin)行產(chan)(chan)品(pin)溫(wen)度極限(xian)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi),30G震動過載抗振強度,模(mo)擬(ni)海拔12000米的(de)(de)(de)(de)環(huan)境(jing)進(jin)行高空低氣(qi)壓測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)等。
運達(da)股份(fen)方案和(he)浪潮(chao)信息(xi)服務器產品(pin)的(de)(de)應用(yong)融(rong)合,使(shi)風力(li)發電逐步走向(xiang)智能(neng)化(hua)、數(shu)字化(hua),實現了(le)(le)對風電場運營的(de)(de)全(quan)面智能(neng)化(hua)管理,不僅(jin)提高(gao)了(le)(le)運營效率,降低了(le)(le)運營成本(ben),還減輕了(le)(le)運維人員的(de)(de)工作壓力(li)。同(tong)時(shi),通過高(gao)精度的(de)(de)測量(liang)和(he)數(shu)據處理技(ji)術,確(que)保了(le)(le)能(neng)耗管理的(de)(de)準確(que)監控,這些數(shu)字化(hua)技(ji)術的(de)(de)應用(yong),為運達(da)股份(fen)的(de)(de)發展(zhan)提供了(le)(le)強有力(li)的(de)(de)支持,為推動新能(neng)源(yuan)行業的(de)(de)發展(zhan)做(zuo)出更大的(de)(de)貢獻。