大云網發電企業風力發電正文

“新能源設備上云”時代開啟上海電氣一馬當先

2018-06-13 14:51:31 中國風電新聞網　點擊量：評論 (0)

近日國家工信部發布通知稱，要推動新能源設備上云，鼓勵工業互聯網平臺企業圍繞風電、光伏等新能源設備開展設備建模、功率預測、調度優化等

近日國家工信部發布通知稱，要推動新能源設備上云，鼓勵工業互聯網平臺企業圍繞風電、光伏等新能源設備開展設備建模、功率預測、調度優化等服務，提高發電效率、降低運維成本、提高并網效率。

這是國家首次提出“推動新能源設備上云”。隨著新能源日益發展壯大，物聯網、云計算、人工智能、大數據等新理念新技術也不斷運用至風電行業。風電等新能源行業的工業物聯大融合也受到了國家的高度重視。

上海電氣于2015年就已經布局了“新能源設備上云”的研究工作。如今基于“風云系統”的Iwind數據中心已經正式啟用，受到了各界高度關注。

提前布局落子開啟風電“云時代”

曾幾何時，風電行業被認為是勞動密集型行業。一線的風電運維團隊駐守在人跡罕至的荒山郊野、沙漠戈壁，365天x24小時守候、隨時待命。

風電機組的壽命是25年，也就意味風電機組將在陸上或海上矗立二十多年。風吹日曬、雷打雨淋、海浪沖刷、鹽霧侵蝕，風電機組也經受著大自然的嚴酷考驗。為了保證無故障高可靠性運行、提升發電量，運營維護必不可少。一旦發現風機故障，需要第一時間進行排除。可現場團隊與技術專家的溝通不便也使得工作人員有苦難言。

2015年,山東煙臺國華棲霞風電項目的一件事情讓人印象深刻。當時現場發現風電機組的變流器報了高溫故障，可具體什么原因現場團隊卻一籌莫展。現場工作人員立即將情況以電話、郵件的形式報給了上海本部。由于難以獲取全面的機組故障數據，上海本部技術專家也難下定論。一來一回的溝通的低效率使得上海技術專家決定親赴山東現場一趟。但該故障在大風期間才會報警，在小風期卻無任何癥狀。為了等大風期以確診故障，技術專家們在風場一等就等了一個多月。

上海電氣的風場遍布全國各地。高山峻嶺、荒漠戈壁、灘涂大海、平地高原，如果每個故障都需要這樣處理的話，帶來的不僅是技術資源的浪費、企業成本的增加，還有停機給業主帶來的發電量損失。

這也就成了風云系統及Iwind數據中心成立的現實原因。

從國家層面來看，風電是國家大力支持的可再生能源、是國家能源轉型的中堅力量，有著光明的發展前景；隨著工信部《大數據產業發展規劃（2016-2020年）》的發布，大數據上升成為國家戰略，數據也被認為是是國家基礎性戰略資源，是21世紀的“鉆石礦”。

從行業趨勢上看，中國風電行業已經從量的積累轉向質的提升。在風電市場回落、平價上網時代來臨的大背景下，風電市場競爭異常激烈，數字化、智能化成了企業實現“彎道超車”的新風口。

上海電氣風電集團緊扣時代脈搏，立足產業發展，在2015年就開始了風電大數據的積極布局，風云系統也在當年進行立項研究。經歷一年多的研究，風云系統終于問世了。

2018年，基于風云系統的上海電氣Iwind數據中心的正式啟用，將終結風電勞動密集型產業的歷史，引領行業向技術密集型發展。

多項國內首創領跑風電智能互聯

隨著數據中心的正式投入使用，大數據和遠程監控不斷為分布在全國各地的風場項目提供著全天候的遠程技術支持。通過風云大數據平臺和資深技術專家，每天為風場提供智能故障診斷和大數據故障預警的預防性維護。

Iwind數據中心是如何誕生的？風云系統的研發負責人、智能中心主任黃猛回憶了當時的情形。

“當年人力、資金有限，我們兩三個人靠著較少的資金開始了風云系統的研發工作。之前沒有任何技術積累，行業也沒有什么可供借鑒，所有的都從0開始。研發的進程注定不會一帆風順。查資料文獻、技術探討合作、團隊協作研發，突破一個個技術難題，風云系統終于在一年后上線了。在這個過程中，上海交通大學、東軟集團、上海科技情報研究所都提供了很大的幫助。”黃猛說道。

此外，上海電氣有超過10年的風電運維開發管理經驗，精通SCADA監控、風資源開發、運維管理等各個環節，這些經驗也為風云系統的誕生奠定了基礎。

風云系統在中國風電行業首創基于互聯網技術的分布式數據處理技術，讓“無人值班，少人值守”的理念得以真正體現；利用ABC技術（人工智能、大數據、云計算）高效利用數據，監控資產，預見機組故障，通過預測性控制技術“預言”風機的運行，實現用戶資產使用價值最大化。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、運維監控、后評估的一體化服務。

Iwind數據中心的啟用也就此開啟了風電智能化的新時代。

管家式服務瞬息洞悉千里之外

走近數據中心，首先引入眼簾的是頗具風電特色的“Iwind數據中心”字樣。進入室內，別具科技感的外觀設計也讓人眼前一亮。

數據中心分為監控中心和應急指揮中心。監控中心的幾塊大屏幕上不斷變換著各種數據，工作人員通過這些數據就可以洞悉千里之外風場正在運行的情況。這個便是“風云系統”的魅力所在。

“風云系統”是上海電氣自主研發，采用最先進的物聯網技術結合多年技術積淀打造的一套風電全生命周期智能化管理平臺。它是一款遠程集中控制系統，可對區域風力發電場、光伏電站等場站內不同型號風力發電機組，光伏發電設備以及多種其他設備實現遠程集控監控、控制和管理，系統基于全Linux平臺、BS架構和先進的ABC技術，是一款集數據采集、傳輸、數據存儲、數據處理、數據分析、數據發布、跨平臺展示、移動設備實時監控、故障預警、故障診斷以及移動巡檢、資產管理，運營分析，績效分析，集運、管、控為一體的實現遠程統一管理的系統平臺。

同時上海電氣擁有遍布全國的技術服務網絡和大量的資深技術人員，提供7*24小時在線服務和跨區域的專家支持，從上海總部技術團隊，到區域管理中心，全方位為用戶提供管家式服務。

“風云系統”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造價值。

“風云.觀”是基于分布式處理系統和AI技術的監控平臺，全新一代的數據處理系統和網絡傳輸系統；“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，形成企業數字化視角；“風云.智”運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，實現控制策略動態調整，風機、風場運行更具智能，基于語音助手和AR的智能客服技術賦能運維能力；“風云.象”運用快速氣象預測技術、洋流分析技術，融入運維、監控等各個領域，實現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。

Iwind數據中心的工作人員的工作就是在自己的電腦上關注接入風云大數據平臺的全國風機運行狀態。通過面前的大屏快速準確地了解到風場的運行情況。多少臺機組在健康的發電、多少臺機組正在進行維護、多少臺機組出現了故障。一次，魯能東臺風場W01機組報10400偏航等待故障。當值的資深技術專家非常清楚這個故障點在哪里。關于這個故障，風云大數據平臺已經收集4-5種歷史解決方案。現場工程師可以通過“掌間風云”手機客戶端查詢這些方案。

技術專家熟練的操作著故障分析軟件，調取風機傳回給數據中心的毫秒級故障數據。通過軟件，技術專家分析了機艙角度、偏航速度給定等6個相關參數，從故障波形判斷出偏航系統編碼器損壞。他通過風云大數據平臺推送這個診斷結果給現場工程師。在這個解決方案中，包含著這個故障的排除建議，需要攜帶的備件和工具等各項信息。隨著技術專家點擊出推送按鈕，現場工程師同步在手機客戶端就接收到來自上海數據中心的全套解決方案。現場工程師根據建議，帶上排除故障的工具和備件從岸邊出發，前往海上風電場進行消缺。現場工程師通過1個多小時的海上路途，在風機上迅速定位到偏航編碼器，通過萬用表等進行檢測，確定這個部件失效，現場工程師對這個損壞備件進行了更換，風機恢復了運行。

通過遠程技術專家的精準指導，大大縮短了工程師在海上進行故障分析的時間。同時結合計劃系統、天氣預報系統、備件庫存系統為風場保駕護航。平均縮短2個小時故障停機時間，為客戶創造出更多的發電量。

應急指揮中心會在發生重大事故時啟用，屆時數據中心技術專家、質量、法務、安保、采購等相關部門人員均會第一時間集聚聯合處理相關事故，最大程度地保障人員安全、降低經濟損失。

數字化預見未來上海電氣一馬當先

風電機組或運行在崇山峻嶺間，或運行在戈壁草原上，或運行在浩瀚無邊的大海。它們無時不刻的捕捉著來自大自然的風能，同時也接受著來自大自然的考驗。風電機組由主軸承、齒輪箱、發電機等各個核心零部件組成。這些部件運行在近百米的高空，數據中心監控分布在全國各地機組的核心零部件的振動健康狀態。

海量的風電故障預測模型可以在大部件失效前提前3個月進行預測，避免故障的進一步擴大。通過早期故障干預，可以使一臺機組的主軸承維持在可控的范圍，可以為風電場運維節省近百萬的大部件更換費用。

Iwind數據中心的經濟效益從這里可窺一斑。那么未來Iwind數據中心將會有怎樣的新發展呢？

“目前數據中心可以實現遠程技術支持、震動分析預警、風場運行情況評估等功能。今年年中，解決方案庫將搭建完成，屆時數據中心將可以實現故障自動分析匹配解決方案。”Iwind數據中心相關負責人透露了數據中心的近景目標。

黃猛表示，在鋼鐵行業寶鋼的“寶信”軟件享有盛名，未來研發團隊將繼續努力爭取將Iwind打造成風電集團的“寶信”。對內繼續為集團風資源、風機銷售、運維部門提供技術數據支持，對外要加快推動風場實現“無人值守、少人值守”，以增值服務來實現數據中心的自我“造血”能力。

在當前中國風電領域最大的瓶頸是同質化：機型同質化、制造設計同質化、運維模式同質化。想在同質化的泥潭中實現突破，必須依靠個性化、定制化、精益化以及創新和服務模式的突破，而實現突破的關鍵就是數字化轉型。

數字化意味著透明化，依托透明化采用智能的手段完成閉環控制，實現效益倍增，拉近和客戶的距離。作為風電的源頭，以數字化的方式駕馭風，是風資源獲取、風功率預測、風電場設計提高精度的關鍵。在制造周期，數字化制造將為個性化生產提供最大的幫助，而數字化運維將更加貼近用戶的需求。而隨著人工智能，大數據的熱潮來臨，下一步風電集團將繼續深入研究和應用人工智能和大數據在風電行業的應用拓展。

數字化，預見中國風電的未來。