新能源風電場數字化的應用

邸亮

摘要：在新時期發展的背景下，新能源技術得到有效開發與利用，為人們的生產、生活帶來諸多便利。風能源作為一種新型能源，該能源具有較強的無限性，是一種取之不盡用之不竭的能源，該能源在電力生產工作中的應用有效解決化石能源不足的問題。為此，本文將針對新能源風電場數字化的應用進行分析與探討。

關鍵詞：新能源；風電場；數字化

前言：

隨著社會的不斷發展，煤、石油、天然氣等化石能源已經難以滿足人們生產生活的實際需求。一方面煤、石油、天然氣等化石能源具有有限性，隨著人們的日益開采，化石能源逐步走向枯竭；另一方面煤、石油、天然氣的燃燒會產生二氧化硫、一氧化碳等有毒、有害氣體，所產生的二氧化碳還會引發溫室效應，對人們的生命健康帶來嚴重危險。風能源作為一種新型能源，依靠風力設備的轉動，將風能轉化為機械能，由相關發電設備將機械能轉化為電能，是一種潔凈能源，且該能源取之不盡用之不竭，具有良好的發展前景。

一、風電設備全壽命管理

風電設備全壽命管理是新能源風電場數字化應用的首要表現。全壽命周期成本是指設備在預期壽命周期內所有費用總和，例如論證費用、研制費用、生產費用、使用費用、保證費用、退役處置費用。全壽命周期成本管理是從整個項目生命周期視角出發，針對項目決策、項目設計、項目施工、項目運維等階段的造價進行確定與控制，將全生命周期成本控制到最小。風電設備全壽命周期主要由三部分構成，即“一次投資成本”、“運行成本”、“報廢成本”。

已經建成的風電場或者是已經投入使用的風電場的“一次投資成本”已經確定，但是并沒有產生“報廢成本”，此時風電設備全壽命管理的工作重心落足于降低“運行成本”。在降低運行成本的過程，傳統成本控制工作占據舉足輕重的地位與價值。風電設備運營階段在保證風電企業質量與安全的基礎上，制定與之相適宜的運營方案與維護方案，對風電設備實施統一管理，在保證風電設備管理可靠性的基礎下，結合自身施工作業的實際情況，制定與之相適宜的運營方案與維護方案，最大限度降低風電設備運營成本以及風電設備維護成本。

二、基于風電設備數字化管理的集成運維模式

風電全壽命管理工作中所運用的集成運維模式是從數字化技術在風電設備管理工作中運用的重要表現，通過創建信息化管理平臺，深化集成維護管理觀念，將集成運維模式在風電設備全壽命管理工作中的應用價值充分的發揮出來。

（一）創建信息化管理平臺

新能源風電場數字化的應用首先需要將信息化管理平臺的創建工作為基礎，對不同風電設備如風力發電機組、主變、開關柜等實施統一標準、統一監控、規范管理、集中協調，根據風電場工作的實際需求，制定與之相對應的維護決策。信息化管理平臺創建完成后，需要將該平臺與生產管理系統、風機SCADA系統等系統連接到一起，實現多個系統之間的信息交互以及信息共享。風力發電設備由多個系統組件而成，不同的組件擁有不同的構造原理，在風機發電工作中發揮著不同的作用與價值，在整個風力發電工作中各個組件的故障發生率、故障影響均有所不同。新能源風電場數字化管理的應用能夠借助信息化管理平臺對風力發電機組、升壓站內的各設備組件進行智能化控制，從綜合視角出發，了解風力發電機組、升壓站內等設備的運行條件，明確設備維護目標，全面排查故障來源，分析故障緊急程度，廣泛搜集場內物料信息，對各項影響因素分析過程，選取行之有效的維護方法，統一安排故障維護時間，實現對設備故障的集中檢修。

（二）深化集成維護管理觀念

新能源風電場數字化的應用實現是對傳統風電設備運行模式的改革與創新，為保證數字化技術能夠在風電設備運行與管理工作中能夠有效落實，需要風電企業不斷深化集成維護管理理念，使全體工作人員能夠對風電設備的數字化發展提高足夠的重視。風電企業通過借助信息技術和網絡平臺，能夠將單個風機分散維護信息全面的整合到一起，實現風機設備維護信息的交互與共享。因風機維護工作具有較強的復雜性，通過運用集成維護管理辦法，能夠使風機設備實施流程化管理，使風機運維工作能夠朝著自動化的方向發展，不斷規范風機設備運維流程，統一風機設備運維標準，不斷對整個風機設備運維工作進行優化與整合。通過借助圖形分析等維護工作流工具，使風電場管理者能夠及時有效的掌握風電場生產運營信息，同時根據電站生產運營情況，對各項工作任務作出科學的判斷與指引，使風電場生產工作能夠朝著科學化、合理化、實效化的方向發展。

三、數字化管理系統的核心功能

在傳統風電場建設管理活動中，主要依靠人力資源對風電場的各個運營環節進行管理與維護，整個管理與維護的過程受人力資源水平的影響，風電場運營管理質量難以得到有效控制，整個管理過程缺乏統一性、系統性與全面性，嚴重制約風電場的可持續發展。近年來，互聯網、物聯網、大數據、云計算等技術被廣泛運用到社會發展的各個領域，風電場作為我國能源建設的重要內容，通過將現代化技術運用到風電場管理工作中，創建數字化管理系統，使風電場管理工作朝著信息化、數字化、智能化的方向發展。國家電力新能源數字化生產集中管理系統的創建與應用，實現新能源數字化生產，使我國風電能源開發處于一個領先發展。新能源數字化生產集中管理系統將數字化信息技術為支撐，創建三級管理系統，為風電企業制定企業實施標準奠定基礎，使新能源控制工作從“監控為主、控制為輔”轉變為“遠程集中監控”、“統一管理”，有效提升安全生產管理工作的信息化管理水平與標準化管理水平，實現數字生產的全面覆蓋。

四、數字化管理系統的集成

數字化管理系統為風機全壽命管理運維工作的開展提供有力支持，其中風機數字化管理系統主要由維修需求、維修計劃、維修監控、維修執行、物料管理、設備基礎數據管理、維修資料管理、運行管理所構成。

風電場數字化管理系統的集成設計需要兼顧運維模式的設計，在獲取風電場運行信息的同時，保證風電設備能夠長期處于一個良好的運行狀態，同時對風電設備維護內容、維護時間做出科學判斷，及時與監控系統交換數據，由數字化管理平臺將風電機運行情況全面、系統的表現出來，根據風電機在運行過程的溫度情況、振動情況以及轉速情況，對風機信息進行科學計算，通過對比分析了解風機的運行狀態，并結合物料信息、人員情況制定行之有效的解決措施與辦法，保證維修計劃的科學性與有效性。

總結：

綜上所述，風能源是現代化社會發展進程中所產生的一種新型能源，該能源能夠代替煤炭、石油、天然氣等化石能源開展電能的生產工作，與化石能源相比具有較強的可再生性與環保性，是一種具有較高的發展前景的新型能源。現如今，我國部分地區已經將風力發電設備運用到電力生產活動中，為我國電能生產工作帶來無限發展動力。

因風電場由多種設備、多個系統組成，每一個系統均有其特性，在整個電力生產運行過程每一個組件的故障發生率以及影響均有所不同，通過運用數字化技術的應用，可有效的對風電場設備進行集成化管理，規范設備管理流程，在提高設備的安全性可靠性的同時可大大提高風電企業的工作效率。全面做好風電場運行活動的動態跟蹤工作，將風電設備運維管理工作全面落到實處。

參考文獻

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（作者單位：北京乾華科技發展有限公司）