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(shí)數(shù)2567小時(shí),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(shí)高出464小時(shí),遠(yuǎn)高于計(jì)劃小時(shí)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(gè)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!泵麝栔腔勰茉醇瘓F(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(shí)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(shí)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!焙幽先A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(bào)記者采訪時(shí)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!睋(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(gè)風(fēng)電場投入大量運(yùn)維人員;同時(shí)對機(jī)組亞健康狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警,實(shí)現(xiàn)及時(shí)、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(shí)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(shí)發(fā)出故障工單及故障提報(bào)單,快速響應(yīng),快速處理!焙翁煅沤檎f。
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(shí)風(fēng)速和實(shí)時(shí)功率、風(fēng)電場過去24小時(shí)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(jià)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(shí)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(gè)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。
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