上海電氣風電集團：用數字化突破風電行業(yè)的瓶頸期

2017-12-28 12:27:18 來源:先進制造業(yè) 　點擊量：評論 (0)

導讀：面對國內行業(yè)愈加激烈的競爭，上海電氣風電集團依托先進的人工智能、大數據、物聯(lián)網、云計算等技術，自主開發(fā)了風云系統(tǒng)，全面整合挖掘數據的力量，不斷在風電數字化領域尋求突破。所有的行業(yè)都會經歷一

導讀：面對國內行業(yè)愈加激烈的競爭，上海電氣風電集團依托先進的人工智能、大數據、物聯(lián)網、云計算等技術，自主開發(fā)了“風云系統(tǒng)”，全面整合挖掘數據的力量，不斷在風電數字化領域尋求突破。

所有的行業(yè)都會經歷一個發(fā)展的生命周期，通常來說十年將會出現(xiàn)一個拐點，風電行業(yè)更是如此。如今，經歷了十年的高速發(fā)展，風電已步入瓶頸期。補貼的抽離、強烈的電價下調預期、“搶裝潮”之后的業(yè)績遇冷、艱難的“走出去”，面臨這些問題的風電后十年，如何延續(xù)前十年的輝煌？上海電氣風電集團給出了一個明確的答案：通過數據驅動創(chuàng)新，實現(xiàn)風場智能化運行，不斷掘金“智慧風場”。

上海電氣風電集團智能中心主任黃猛

自主研發(fā)“風云系統(tǒng)”，全面進入風電的數字化時代

風機搶裝潮過后，嚴重飽和的國內市場風機銷售壓力巨大。有分析數據顯示，2017年風機銷售價格同比下降5%，銷售毛利同比下降0.8個百分點。面對國內行業(yè)愈加激烈的競爭，上海電氣風電集團依托先進的人工智能、大數據、物聯(lián)網、云計算等技術，自主開發(fā)了“風云系統(tǒng)”，全面整合挖掘數據的力量，不斷在風電數字化領域尋求突破.....

風云系統(tǒng)是一套風電全生命周期智能化管理平臺，為用戶提供從前期風資源評估、風機選址、整體方案設計、生產物流管理、運維監(jiān)控、后評估的一體化服務。該系統(tǒng)涵蓋“觀、匯、智、象、流”五大平臺體系，滿足風電用戶全方位的應用場景，通過數據的洞察為用戶創(chuàng)造價值。

“風云˙觀”是基于分布式處理系統(tǒng)和AI技術的監(jiān)控平臺，包括全新一代的數據處理系統(tǒng)和網絡傳輸系統(tǒng)。“風云˙匯”是基于Hadoop的大數據處理平臺，通過分布式數據處理和數據倉庫，為用戶在海量數據中快速提取有價值的分析。“風云˙智”是利用先進的人工智能技術，結合海量的運行數據分析，通過機器學習，實現(xiàn)控制策略動態(tài)調整，使風機、風場運行更具智能。“風云˙象”是結合了高性能計算及人工智能模型，引入快速氣象預測技術、洋流分析技術，融入運維、監(jiān)控等各個領域，該體系包括發(fā)電功率預測、洋流預測、臺風預警等與風電運行密切相關的模塊，實現(xiàn)精準預測和快速運維。“風云˙流”是服務風電全生命周期的流程管理平臺，讓決策更高效，制造更智能。

實際上，數字化是價值創(chuàng)造的推手而不是噱頭。“風云系統(tǒng)”更關心的是能為風電行業(yè)解決哪些挑戰(zhàn)和難題。經過兩年多的實踐，該平臺能夠帶來更多的可開發(fā)資源、更快的建設速度和更低的建設成本。

在風電場選型選址階段，用戶依據智能化的核心數學模型，快速計算出機位選址信息，依據風資源情況自動選擇最合適的機型，完成機型機位的選擇，同時完成經濟預估。

在施工安裝階段，用戶及上海電氣管理人員可以通過本系統(tǒng)實時監(jiān)控項目進度，同時完成全部項目成員人員考核。

在預測性維護方面，傳統(tǒng)的風電場管理方式多采用事后維護，被動檢修的方式。而該平臺則通過基于“大數據”背景的智能預警系統(tǒng)，對風電機組故障進行計算機智能預警，通過對于風機故障的提前預判，指導檢修和運維，以避免風機更大的故障損失。主動維護，預測性檢修將成為今后維護的方向。

在風場的智能化監(jiān)控方面，它是將智能SCADA系統(tǒng)、智能視頻監(jiān)控、能量管理平臺、變流器監(jiān)控、CMS系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、箱變監(jiān)控、風功率預測系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)完美集成，形成了all in one的監(jiān)控體系，用戶可以一站式解決風電場所需的監(jiān)控內容。

創(chuàng)新風電運維體系，實現(xiàn)風電場數字化管理

這些年，風電行業(yè)的關注點由注重裝機量的規(guī)模性擴張，向注重后期運維的效率提升進行了轉變。目前，上海電氣風電集團依托“風云”服務平臺接入數十個風場，服務了上千臺風機，集團智能中心主任黃猛的重要任務之一就是考慮：如何讓風電場在出質保后能通過集中的數字化管理手段提高效率并降低服務成本。

傳統(tǒng)的風場管理有很多問題，包括維護水平低下，檢修和管理粗放，運營績效評估缺乏嚴謹的考核體系，人機考核無法分離，對運行維護人員的專業(yè)技能高度依賴等。這些問題造成了風場運維費用居高不下，增加了風電的度電成本，大大降低了投資收益。

“風云系統(tǒng)”的智能云維護平臺就是為了破解這些難題。自從上線了數字化運維體系之后，集團的風電場管理模式逐步形成了從風場值守轉變?yōu)閰^(qū)域值守和總部值守。每5萬風電場減少了1-3人，這直接帶來了人力成本的減低，與此同時，因為工程師不用再常駐現(xiàn)場，還提高了人員穩(wěn)定性。

在傳統(tǒng)的風電場管理工作中，運維人員需要經驗和知識的積累，培養(yǎng)新晉員工，通常采用“傳、幫、帶”方式，這些都難以形成標準化流程，很難提升工作效率。而在智能云維護平臺的支持下，運維人員可以利用知識庫，帶著計算機生成的標準化輔助解決方案去檢查機組故障。

同時，通過“風云系統(tǒng)”的整合，所有的風場狀態(tài)數據、流程管理數據、風資源數據，以及其他相關數據都通過云平臺匯集，并相互融合。通過大數據分析系統(tǒng)，結合智能控制技術數學模型，實時輸出到風場，協(xié)同用戶處理故障，預警風機問題，優(yōu)化風機的運行，管理風場資產。

黃猛表示：“這樣一套集成的運維平臺，使資源最高效的配置、大幅降低運維成本，提高風機運行效率，最終實現(xiàn)提高發(fā)電量，提升風機運行穩(wěn)定性，提高用戶運營能力的效果。”該平臺真正體現(xiàn)了用戶導向，打通了風機運行、后臺監(jiān)控、運營維護等單元節(jié)點，實現(xiàn)了風場自己“思考”、自我“管理”。

著力發(fā)展海上風電，加速從智能向智慧的轉變

面對國內風電市場的日益飽和，加之限電情況惡化，上海電氣風電集團不得不尋求新的盈利增長點，快速發(fā)展海上風電也許是上海電氣風電集團邁進“全球新能源企業(yè)50強”的重要機遇。目前，上海電氣風電集團是國內首家具備陸上、潮間帶和海上風場市場業(yè)績的企業(yè)，2016年，海上風機裝機量位列全球第一。

然而，我國海上風電具有基因缺陷，缺少“下海”經驗，建設運維成本高、安全性差，技術不成熟等困難眾多，實現(xiàn)智慧風機、智慧風場成為發(fā)展海上風電的必由之路。

目前，上海電氣風電集團的陸上智慧風機和智慧風場發(fā)展已經進入了平穩(wěn)發(fā)展期。所謂智慧風機，主要是指風機可以依據風的情況以及平臺上其他風機運行的情況，結合自身的智能化算法，動態(tài)地、主動地、有預見性地調整風機的控制策略、運行方案，使風機總是處在最優(yōu)的獲取風能的狀態(tài)，既能最大限度的吸收風能，又能降低載荷，同時令風機處于一個平穩(wěn)的狀態(tài)。也就是說，智慧風機不僅可進行前端感知，也可對環(huán)境變化做出“條件反射”，并可精確控制整個風場的輸出電量。而智慧風場則是指從風場規(guī)劃、選址、風機生產、檢驗、運維等系列環(huán)節(jié)，通過傳感器、數據傳輸設備以及監(jiān)控中心，將風機、風電場、測風塔、電網、設備廠家、運營商等聯(lián)接起來，實時采集、分析數據，最終實現(xiàn)“智慧化風場”管理。

目前，上海電氣風電集團的海上風電業(yè)務在國內處于絕對領先，在陸上智慧風電和智慧風場成功經驗的基礎上進一步發(fā)展海上智慧風電已經成為集團和智能中心的重中之重。同時，上海電氣正把風云平臺發(fā)展成為云計算中心，通過數據分析實現(xiàn)業(yè)務增值和模式優(yōu)化。未來，風云系統(tǒng)將是陸上和海上風電資源智能監(jiān)控平臺、運維服務平臺、數據分析平臺、資產管理平臺等，還將拓展至光伏等其它電網，實現(xiàn)能源互聯(lián)、電網交易。

在行業(yè)緊縮之下，深挖市場存量，探索海上風電新增量已成為上海電氣風電集團的重要任務。在實現(xiàn)這一目標的過程中，只有借助數據才能實現(xiàn)向高效系統(tǒng)解決方案提供商和個性化設計供應商的方向轉型，最終實現(xiàn)精益化，實現(xiàn)從智能到智慧的轉型。黃猛表示：在成為全球領先的風電全生命周期服務商之路上，上海風電電氣集團的策略是“數據驅動創(chuàng)新”。

原標題:上海電氣風電集團：用數字化突破風電行業(yè)的瓶頸期