在河南省所有已投運(yùn)的風(fēng)電場里，洛陽宜陽華電福新船城風(fēng)電場（簡稱“船城風(fēng)電場”）并非風(fēng)資源條件最好的一座，然而它的年發(fā)電量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出預(yù)期。

近日，《風(fēng)能》雜志主辦的2018年“最美風(fēng)電場”活動一行走進(jìn)船城風(fēng)電場，探尋其年發(fā)電量高出預(yù)期背后的奧秘。

2017年，船城風(fēng)電場全年滿容量運(yùn)行，在年平均風(fēng)速5.58米/秒的情況下，機(jī)組可利用小時數(shù)2567小時，比河南全省全年滿容量運(yùn)行的所有風(fēng)電場的平均值2103小時高出464小時，遠(yuǎn)高于計(jì)劃小時數(shù)。

“兩高一低”和精細(xì)運(yùn)維顯成效

“船城風(fēng)電場是洛陽市首個風(fēng)電項(xiàng)目，建設(shè)容量為48兆瓦，安裝的是明陽智能低風(fēng)速機(jī)型。”明陽智慧能源集團(tuán)股份公司（簡稱“明陽智能”）河南區(qū)域總經(jīng)理曠晏介紹說，該機(jī)型具有國家自主知識產(chǎn)權(quán)，可以實(shí)現(xiàn)“兩高一低”，即高發(fā)電量、高可利用率和低成本。在設(shè)計(jì)方面采用優(yōu)化后的氣動翼型和先進(jìn)控制策略，具備良好的低電壓穿越能力，降低載荷，

提高發(fā)電量。

據(jù)了解，該機(jī)型搭載了明陽智能自主研發(fā)的自尋優(yōu)控制策略、非對稱載荷扇區(qū)獨(dú)自變槳控制策略以及強(qiáng)陣風(fēng)防超速控制策略。這套系統(tǒng)可以根據(jù)外界風(fēng)速和模型估計(jì)風(fēng)速變化，自動尋找最優(yōu)槳距角、最優(yōu)增益，最優(yōu)Cp值，保證機(jī)組運(yùn)行可靠，提高發(fā)電效率。

除了機(jī)組自身性能，想要保證機(jī)組的高可靠性，運(yùn)維更是關(guān)鍵一環(huán)。在船城風(fēng)電場場長何天雅看來，精細(xì)運(yùn)維是船城風(fēng)電場年發(fā)電量和機(jī)組可利用率數(shù)據(jù)飄紅背后最主要的原因。

“一方面，我們制定了精細(xì)運(yùn)維的一系列舉措，比如將機(jī)組運(yùn)行中出現(xiàn)的各種預(yù)警和發(fā)現(xiàn)的問題，提前列入檢修計(jì)劃，通過風(fēng)功率預(yù)測，將一些檢修維護(hù)集中放在小風(fēng)天進(jìn)行，盡可能減少機(jī)組停機(jī)對發(fā)電量的影響。另一方面，除了整機(jī)技術(shù)，明陽智能的運(yùn)維服務(wù)能力不容小覷。明陽智能適時對機(jī)組進(jìn)行控制策略優(yōu)化和性能提升，包括變槳優(yōu)化、偏航優(yōu)化等等，確保了機(jī)組全年滿容量運(yùn)行。”何天雅介紹說。

明陽智能大數(shù)據(jù)中心護(hù)航精細(xì)運(yùn)維

“明陽智能的大數(shù)據(jù)中心，能夠?qū)崟r監(jiān)測每臺機(jī)組關(guān)鍵部件的核心指標(biāo)，從而得到機(jī)組的詳細(xì)運(yùn)行信息，進(jìn)而做到預(yù)防式維護(hù)，真正實(shí)現(xiàn)了基于狀態(tài)的運(yùn)維。”河南華電福新能源有限公司（簡稱“河南華電福新”）副總經(jīng)理陶晶濤接受中國電力報記者采訪時說：“河南華電福新制定了預(yù)知檢修的策略，利用小風(fēng)天或無風(fēng)天，對風(fēng)機(jī)定點(diǎn)維護(hù)，進(jìn)行隱患排查和消缺。”據(jù)介紹，明陽智能大數(shù)據(jù)中心是目前國內(nèi)領(lǐng)先的風(fēng)電數(shù)據(jù)平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)從氣象預(yù)測、到風(fēng)機(jī)健康狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警、到風(fēng)電場優(yōu)化運(yùn)行，再到風(fēng)電場群的協(xié)同調(diào)度?；趯︼L(fēng)的智能預(yù)測，能夠集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)少人或無人值守，而不是在每一個風(fēng)電場投入大量運(yùn)維人員；同時對機(jī)組亞健康狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警，實(shí)現(xiàn)及時、預(yù)防性的維修維護(hù)，而不是在部件損壞后，非計(jì)劃停機(jī)，等待部件更換。監(jiān)控系統(tǒng)還可跨平臺使用，確保系統(tǒng)的安全性不受影響。

“依托大數(shù)據(jù)支持，通過在線實(shí)時監(jiān)測及歷史經(jīng)驗(yàn)庫，對風(fēng)機(jī)狀態(tài)做出預(yù)判和評估，通過故障預(yù)警工單、定檢周期性維護(hù)等實(shí)現(xiàn)計(jì)劃性停機(jī)檢修，從而延長大部件使用壽命。對于突發(fā)性故障等非計(jì)劃性停機(jī)，通過大數(shù)據(jù)，實(shí)時發(fā)出故障工單及故障提報單，快速響應(yīng)，快速處理。”何天雅介說。

明陽智能大數(shù)據(jù)中心自建立以來，能夠?qū)崿F(xiàn)分區(qū)域、分機(jī)型等各種維度的風(fēng)電場數(shù)據(jù)管理。每臺機(jī)組當(dāng)前的狀態(tài)、實(shí)時風(fēng)速和實(shí)時功率、風(fēng)電場過去24小時內(nèi)的風(fēng)速和功率的變化情況、風(fēng)電場可利用率風(fēng)電場運(yùn)行KPI評價等，這些信息都能從系統(tǒng)中快速調(diào)取和顯示，為風(fēng)電場運(yùn)營狀態(tài)分析提供有力支撐。

基于監(jiān)控系統(tǒng)獲取的大量數(shù)據(jù)，通過建立數(shù)學(xué)模型，采用機(jī)器學(xué)習(xí)等核心算法，實(shí)現(xiàn)機(jī)組健康隱患以及故障預(yù)測，建立預(yù)警機(jī)制。采取預(yù)防性的維護(hù)和維修，減少非計(jì)劃停機(jī)時間，避免重大部件的損壞和發(fā)電量的損失，持續(xù)提升風(fēng)電場精益化管理能力。目前，明陽智能已建立70個零部件及系統(tǒng)預(yù)警模型，實(shí)現(xiàn)齒輪箱、發(fā)電機(jī)、主軸承、葉片等核心零部件的全覆蓋。