大數(shù)據(jù)管控下的風(fēng)電場(chǎng)創(chuàng)新型運(yùn)維管理模式的研究

李超 霍光 趙志剛

摘 要：風(fēng)電能源是社會(huì)運(yùn)行及發(fā)展過程中的重要能源之一，隨著大規(guī)模裝機(jī)能量風(fēng)電場(chǎng)的崛起，風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維管理工作的難度也不斷增大。本文簡要探討“大數(shù)據(jù)”在風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維中的具體實(shí)際應(yīng)用，使風(fēng)電運(yùn)維更加高效經(jīng)濟(jì)，以促進(jìn)風(fēng)電事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；風(fēng)電場(chǎng)；運(yùn)維管理；創(chuàng)新

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.184

0 引言

我國風(fēng)電運(yùn)維服務(wù)市場(chǎng)于2016年迎來發(fā)展拐點(diǎn)，至2020年市場(chǎng)容量將達(dá)300億元左右，未來我國風(fēng)電運(yùn)維市場(chǎng)前景廣闊。之前或許我們?cè)谟懻摗按髷?shù)據(jù)”管控是什么，大數(shù)據(jù)能干什么，能帶來什么價(jià)值；而現(xiàn)在已明確了大數(shù)據(jù)是一種有著真正未來的趨勢(shì)，大數(shù)據(jù)的價(jià)值無可限量。風(fēng)電場(chǎng)的大數(shù)據(jù)是為風(fēng)電企業(yè)提供更強(qiáng)的決策力、洞察力和流程優(yōu)化能力，從而適應(yīng)多元化的信息資產(chǎn)[1]。隨著風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備的趨于完善，大數(shù)據(jù)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)整體運(yùn)維的分析及管控具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行監(jiān)視與遠(yuǎn)程操控

風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)往往規(guī)模較大，分布區(qū)域相對(duì)廣闊，上述原因造成風(fēng)電場(chǎng)管理難度較大，管理差異系較大，設(shè)備基本情況記錄不清晰，設(shè)備管控能力較弱。為解決以上問題遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，數(shù)字化管控時(shí)代來臨。通常風(fēng)電場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)有風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)、升壓站運(yùn)行數(shù)據(jù)、風(fēng)功率預(yù)測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)、計(jì)量設(shè)備數(shù)據(jù)、測(cè)風(fēng)塔信息、遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)、自動(dòng)化信息等。此外在條件允許的情況下還可以將設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像及人員、車輛定位信息一并傳輸至集中監(jiān)控系統(tǒng)。通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，采集設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)及運(yùn)行信息，人們可以清楚的了解遠(yuǎn)在天邊的風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況，根據(jù)監(jiān)視情況，下達(dá)運(yùn)行指令。而設(shè)備的遠(yuǎn)程操控可利用專用通道，對(duì)遠(yuǎn)程操控裝置直接下達(dá)操控指令，從而達(dá)到遠(yuǎn)程操控的目的[2]。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)傳回來的圖像信息，使操控更加安全。

集中監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化管控直觀有效的將設(shè)備信息進(jìn)行集中整合，作為大數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)，為后續(xù)的大數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)服務(wù)及數(shù)據(jù)工具支撐，為實(shí)現(xiàn)少人運(yùn)行監(jiān)視，為無人運(yùn)行監(jiān)視提供支點(diǎn)。

2 大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算與分析

通過大量的數(shù)據(jù)采集，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，經(jīng)過簡單的處理及計(jì)算，將人們所需要的內(nèi)容進(jìn)行整合，通過圖表、曲線、顏色直觀的展示給大家。通過將風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行的數(shù)據(jù)采集加工后，通過集中監(jiān)控系統(tǒng)將必要的數(shù)據(jù)直觀的展示給大家，這就是設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)視。代表功能就是風(fēng)電場(chǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)[3]。通過一個(gè)畫面將風(fēng)電場(chǎng)整體的運(yùn)行情況直觀的展示給操控人員。

3 風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備的全生命周期管理

通過對(duì)所有設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，形成大數(shù)據(jù)積累。“大數(shù)據(jù)”可以掌握任意一個(gè)風(fēng)電設(shè)備的“生、老、病、死”的所有數(shù)據(jù)信息。以風(fēng)電機(jī)組為例，從風(fēng)電機(jī)組的吊裝運(yùn)行后風(fēng)電機(jī)組即被大數(shù)據(jù)管控，可以記錄風(fēng)電機(jī)組在各風(fēng)速下的運(yùn)行狀況，風(fēng)電機(jī)組的每年的定檢周期，風(fēng)電機(jī)組何時(shí)發(fā)生故障，故障后進(jìn)行哪些處理，哪些元器件在何時(shí)被更換，直至這臺(tái)風(fēng)電機(jī)組服役期滿無法再運(yùn)行。所有的數(shù)據(jù)將被一一記錄在案，為企業(yè)的管控決策提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

所記錄的信息將被一一分析處理，并進(jìn)行具體的分類，根據(jù)風(fēng)電機(jī)組的歷年風(fēng)速情況，推測(cè)下一年度風(fēng)向及風(fēng)速走勢(shì)。可靠計(jì)算風(fēng)機(jī)性能衰減的幅度，從而制定風(fēng)電場(chǎng)的年度發(fā)電量計(jì)劃。綜合風(fēng)電機(jī)組的維護(hù)情況，科學(xué)的制定風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組的定檢周期，利用風(fēng)電機(jī)組的故障情況，提出下一步風(fēng)電機(jī)組的備件儲(chǔ)備建議等等。

4 大數(shù)據(jù)的實(shí)際應(yīng)用及管控

通過對(duì)以上數(shù)據(jù)的采集、計(jì)算、分析，結(jié)合公司實(shí)際情況，制定相應(yīng)的管控模塊，將大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的管控手段提高工作效率。包括以下方案，故障預(yù)警分析及故障解決方案，風(fēng)機(jī)狀態(tài)檢修及定檢周期的合理化制定[4]。風(fēng)電機(jī)組性能差異判定及發(fā)電量的預(yù)測(cè)，風(fēng)電機(jī)組群停群起的智能應(yīng)用，風(fēng)電機(jī)組物資訂購建議，“生產(chǎn)營銷一體化”平臺(tái)等等。大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)將風(fēng)電機(jī)組的故障進(jìn)行整理分析，記錄設(shè)備損壞的周期、頻率，為設(shè)備的技改提供技術(shù)支持。通過多種故障搭配的分析，大大縮減故障處理時(shí)間。通過采集風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)信息及定檢周期信息，將單純的周期性定檢檢修，演化成風(fēng)機(jī)狀態(tài)檢修，結(jié)合風(fēng)電機(jī)組在風(fēng)機(jī)定值變化對(duì)風(fēng)機(jī)造成的影響，判定風(fēng)電機(jī)組應(yīng)做那些維護(hù)，減少風(fēng)機(jī)定檢時(shí)長，精準(zhǔn)定位維護(hù)內(nèi)容，提高風(fēng)機(jī)定檢水平。

5 大數(shù)據(jù)下的經(jīng)濟(jì)效益管控

在大數(shù)據(jù)實(shí)際應(yīng)用及管控下，提高工作效率及增加發(fā)電量即增加公司整體經(jīng)濟(jì)效益，主要體現(xiàn)在提升風(fēng)電機(jī)組發(fā)電量提升的效益管控，進(jìn)行庫存壓降減少資金占用，進(jìn)行年度發(fā)電能力預(yù)測(cè)及科學(xué)預(yù)計(jì)年度盈利水平，合理進(jìn)行狀態(tài)檢修達(dá)到效益最大化，科學(xué)進(jìn)行人員培訓(xùn)提升工作效率。使用最有效科學(xué)的方法運(yùn)行維護(hù)風(fēng)電場(chǎng)才能得到最高的利益。

6 結(jié)束語

通過對(duì)大數(shù)據(jù)的有效運(yùn)用，加強(qiáng)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維管理的智能化和精細(xì)化，從整體上推進(jìn)未來風(fēng)電場(chǎng)的穩(wěn)定發(fā)展。使風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維管理工作的順利開展，應(yīng)當(dāng)基于當(dāng)前風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際情況，加強(qiáng)風(fēng)電設(shè)備、技術(shù)及操作人員等方面的運(yùn)維管理，堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)在風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維管理工作中的應(yīng)用價(jià)值，為企業(yè)潛能的發(fā)揮提供可靠的保障，推進(jìn)風(fēng)電事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。大數(shù)據(jù)云平臺(tái)等將會(huì)是未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳世慧，張麗萍，劉英博.風(fēng)機(jī)全壽命數(shù)字化集成運(yùn)維管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2013（02）：5-10

[2]許元軍.海上風(fēng)電運(yùn)維市場(chǎng)的新契機(jī)與對(duì)策[J].中國市場(chǎng)2016，19（063）：63-64.

[3]張志堅(jiān)，喬文生，艾士娟.監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)促進(jìn)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維[J].管設(shè)備管理與維修，2011（11）：133-134

[4]達(dá)麗敏.狀態(tài)檢修在風(fēng)機(jī)檢修中的應(yīng)用及影響因素淺析[J].新疆農(nóng)機(jī)化，2016（01）：14-17.

作者簡介：李超（1992-），男，遼寧人，碩士研究生。