風(fēng)電場與風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)的精細(xì)化探討

蘇平

摘 要 隨著社會生產(chǎn)能力以及人們生活水平的提升，對能源的需求在不斷增加，而風(fēng)電作為重要的清潔能源之一，受到了國家以及社會各界的廣泛關(guān)注和重視，風(fēng)力發(fā)電也逐漸成為發(fā)電行業(yè)的重要發(fā)展方向之一。本文簡單分析了風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢，并對風(fēng)電場與風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析的意義及其軟件功能進行了簡單闡述。

關(guān)鍵詞 風(fēng)電機組;運行數(shù)據(jù);精細(xì)化分析

隨著我國風(fēng)電場規(guī)模以及數(shù)量的不斷增加，對風(fēng)電場以及風(fēng)電機組的運行管理工作提出了更多、更高的要求，而針對風(fēng)電場與風(fēng)電機組的運行數(shù)據(jù)進行精細(xì)化分析，不僅是為了對風(fēng)電機組等機械設(shè)備的運行狀況進行分析和掌控，從而確保風(fēng)電場機械設(shè)備的正常、穩(wěn)定運行，還有助于對風(fēng)電場生產(chǎn)模式進行調(diào)整和改進，從而實現(xiàn)風(fēng)電場生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效益的提升。

1風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢

風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：其一，風(fēng)電屬于清潔型能源，其電能生產(chǎn)不需要通過燃煤以及燃油等措施來實現(xiàn)，有助于避免燃煤以及燃油環(huán)節(jié)帶來的環(huán)境污染以及溫室效應(yīng)等問題，而且，在電能生產(chǎn)過程中幾乎不會產(chǎn)生其他廢料;

其二，風(fēng)電的經(jīng)濟性在不斷提升，與水力發(fā)電相比較，風(fēng)電不需要進行水壩等建筑設(shè)施的建設(shè)，使得風(fēng)電場建設(shè)項目很少涉及移民等問題，與火力發(fā)電相比，風(fēng)力發(fā)電對燃料的需求幾乎沒有，所以，風(fēng)電幾乎不涉及燃料運輸以及廢料清除等工作環(huán)節(jié)，無形中提升了風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟性，使得風(fēng)力發(fā)電的電能生產(chǎn)成本要低于油電以及核電等發(fā)電形式，并接近于火力發(fā)電，從綜合效益角度而言，風(fēng)力發(fā)電在各類型發(fā)電模式中有著較高的競爭力[1]。

2風(fēng)電場與風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析的意義

2.1 有助于充分發(fā)揮風(fēng)電場與風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)的價值

風(fēng)電場與風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件的功能，其一，是對全場運行數(shù)據(jù)進行及時收集和存儲，其二，則是通過對這些運行數(shù)據(jù)的分類、整理與分析，構(gòu)建出風(fēng)電場與風(fēng)電機組的運行模型，不僅可以幫助風(fēng)電場技術(shù)人員對發(fā)電情況以及電量損失原因進行準(zhǔn)確分析，從而實現(xiàn)風(fēng)電場發(fā)電效率的提升，還可以對風(fēng)電機組的運行狀況進行實時掌控，并通過設(shè)備故障智能診斷等功能對設(shè)備運行問題進行提前預(yù)警，確保風(fēng)電機組的正常、穩(wěn)定運行。

2.2 有助于推動風(fēng)力發(fā)電的智能化發(fā)展

風(fēng)電場與風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件的特點，主要體現(xiàn)在機器學(xué)習(xí)、環(huán)境自適應(yīng)功能、智能化算法以及可協(xié)同控制等幾個方面，其中，機器學(xué)習(xí)以及環(huán)境自適應(yīng)功能一般應(yīng)用于風(fēng)電機組性能的優(yōu)化等方面，可以顯著提升風(fēng)電場的發(fā)電效率并實現(xiàn)收益的提升，而智能化算法則可以實現(xiàn)風(fēng)電機組運行狀況實時監(jiān)控以及維護效率的提升，有助于降低風(fēng)電場的運營和維護成本，可協(xié)同控制功能有助于提高風(fēng)電場的管理水平和管理效率，對風(fēng)力發(fā)電的智能化、自動化發(fā)展有著積極的推動作用[2]。

3風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件及其統(tǒng)計內(nèi)容

3.1 風(fēng)電場與風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件的主要模塊

（1）數(shù)據(jù)采集模塊。風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件的數(shù)據(jù)采集模塊，主要是通過與SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器進行連通的方式，對風(fēng)電機組的風(fēng)速、風(fēng)向等信息數(shù)據(jù)以及葉片轉(zhuǎn)速、槳距角、實時功率和發(fā)電量等狀態(tài)數(shù)據(jù)進行收集，同時，還會對風(fēng)電機組的各種故障數(shù)據(jù)進行收集，然后對這些數(shù)據(jù)進行匯總、分類、整理以及標(biāo)準(zhǔn)化處理，并形成相應(yīng)的風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)處理報告。

（2）關(guān)鍵指標(biāo)計算統(tǒng)計分析模塊。風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件中的關(guān)鍵指標(biāo)計算統(tǒng)計分析模塊，主要是根據(jù)風(fēng)電場實際情況以及電能生產(chǎn)實際需要，對電能生產(chǎn)影響因素以及關(guān)鍵指標(biāo)進行統(tǒng)計、整理、分析和計算，其中包括以下幾個方面：風(fēng)電場整體以及單個風(fēng)電機組的電能理論生產(chǎn)值和實際生產(chǎn)值;風(fēng)電機組發(fā)電時間及其損失電量;風(fēng)電機組故障時間以及故障類型等。運行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件需要針對不同類型的數(shù)據(jù)，采取不同類別的統(tǒng)計和分析算法進行計算，然后將計算結(jié)果進行匯總、分類等處理，并對風(fēng)電場以及風(fēng)電機組的關(guān)鍵指標(biāo)進行精準(zhǔn)反映。

（3）分析結(jié)果存儲與圖形化展示模塊。風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件中的分析結(jié)果存儲與圖形化展示模塊，一方面是將風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)分析結(jié)果存儲到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中，另一方面是通過各類圖形化功能對統(tǒng)計分析結(jié)果進行展示，并附帶相應(yīng)的數(shù)據(jù)查詢和導(dǎo)出功能，可以讓相關(guān)技術(shù)人員更加直觀的了解風(fēng)電場以及風(fēng)電機組的運行狀況，幫助相關(guān)技術(shù)人員提前發(fā)現(xiàn)風(fēng)電機組可能出現(xiàn)的運行故障，并采取妥善的應(yīng)對和處理措施。

3.2 風(fēng)電場與風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件的統(tǒng)計內(nèi)容

風(fēng)電場與風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件的統(tǒng)計內(nèi)容，其一，是風(fēng)電場理論發(fā)電量和實際發(fā)電量，理論發(fā)電量主要是指根據(jù)風(fēng)電機組的功率曲線計算出的應(yīng)發(fā)電量，而功率曲線的計算，則是在一定時間范圍內(nèi)，以不限電和不限功率的風(fēng)電機組狀態(tài)為基準(zhǔn)，以風(fēng)速儀風(fēng)速為參數(shù)計算出的風(fēng)電機組功率曲線。而實際發(fā)電量則是在一定時間范圍內(nèi)，風(fēng)電場內(nèi)每個風(fēng)電機組的實際發(fā)電量以及匯總的總發(fā)電量。其二，是統(tǒng)計風(fēng)電場的電網(wǎng)限電量，主要是在一定時間區(qū)間內(nèi)，以電網(wǎng)指令限電情況下的風(fēng)電機組狀態(tài)為基準(zhǔn)，通過計算風(fēng)電機組的實際發(fā)電量與理論發(fā)電量之間的差值，分析出該狀態(tài)下風(fēng)電機組的電能損失情況。其三，是對風(fēng)電機組在不同運行狀態(tài)下的運行狀況進行統(tǒng)計，主要是對風(fēng)電機組在不同運行狀態(tài)下的發(fā)電情況、停機情況、故障發(fā)生情況以及維持時間等數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)計，方便相關(guān)技術(shù)人員對風(fēng)電機組的運行狀態(tài)進行合理調(diào)整與掌控[3]。

4結(jié)束語

總而言之，風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件的應(yīng)用，不僅可以幫助風(fēng)電場工作人員更加及時、準(zhǔn)確的了解風(fēng)電機組運行狀況和風(fēng)電場經(jīng)濟性指標(biāo)，還可以幫助風(fēng)電場技術(shù)人員提前分析和發(fā)現(xiàn)風(fēng)電機組運行過程中存在的隱患，并幫助相關(guān)技術(shù)人員制定出妥善、可行的解決方案，對風(fēng)電場運營效益的提升以及健康發(fā)展有著重要意義。

參考文獻

[1] 邢志剛，沈昕，高英俊，等.風(fēng)電場與風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)的精細(xì)化分析[J].風(fēng)能，2017（12）：88-93.

[2] 李秋佳.基于大數(shù)據(jù)建模分析的風(fēng)電機組運行狀態(tài)評估方法[D].北京：華北電力大學(xué)，2019.

[3] 張靜.基于數(shù)據(jù)的風(fēng)電機組發(fā)電機健康評估與故障預(yù)測研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2019.