在河南省所有已投運的風電場里，洛陽宜陽華電福新船城風電場（簡稱“船城風電場”）并非風資源條件最好的一座，然而它的年發(fā)電量卻遠遠高出預期。
近日，《風能》雜志主辦的2018年“最美風電場”活動一行走進船城風電場，探尋其年發(fā)電量高出預期背后的奧秘。
2017年，船城風電場全年滿容量運行，在年平均風速5.58米/秒的情況下，機組可利用小時數(shù)2567小時，比河南全省全年滿容量運行的所有風電場的平均值2103小時高出464小時，遠高于計劃小時數(shù)。
“兩高一低”和精細運維顯成效
“船城風電場是洛陽市首個風電項目，建設容量為48兆瓦，安裝的是明陽智能低風速機型。”明陽智慧能源集團股份公司（簡稱“明陽智能”）河南區(qū)域總經(jīng)理曠晏介紹說，該機型具有國家自主知識產(chǎn)權(quán)，可以實現(xiàn)“兩高一低”，即高發(fā)電量、高可利用率和低成本。在設計方面采用優(yōu)化后的氣動翼型和先進控制策略，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)獨自變槳控制策略以及強陣風防超速控制策略。這套系統(tǒng)可以根據(jù)外界風速和模型估計風速變化，自動尋找最優(yōu)槳距角、最優(yōu)增益，最優(yōu)Cp值，保證機組運行可靠，提高發(fā)電效率。
除了機組自身性能，想要保證機組的高可靠性，運維更是關(guān)鍵一環(huán)。在船城風電場場長何天雅看來，精細運維是船城風電場年發(fā)電量和機組可利用率數(shù)據(jù)飄紅背后最主要的原因。
“一方面，我們制定了精細運維的一系列舉措，比如將機組運行中出現(xiàn)的各種預警和發(fā)現(xiàn)的問題，提前列入檢修計劃，通過風功率預測，將一些檢修維護集中放在小風天進行，盡可能減少機組停機對發(fā)電量的影響。另一方面，除了整機技術(shù)，明陽智能的運維服務能力不容小覷。明陽智能適時對機組進行控制策略優(yōu)化和性能提升，包括變槳優(yōu)化、偏航優(yōu)化等等，確保了機組全年滿容量運行。”何天雅介紹說。
明陽智能大數(shù)據(jù)中心護航精細運維
“明陽智能的大數(shù)據(jù)中心，能夠?qū)崟r監(jiān)測每臺機組關(guān)鍵部件的核心指標，從而得到機組的詳細運行信息，進而做到預防式維護，真正實現(xiàn)了基于狀態(tài)的運維。”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知檢修的策略，利用小風天或無風天，對風機定點維護，進行隱患排查和消缺。”據(jù)介紹，明陽智能大數(shù)據(jù)中心是目前國內(nèi)領(lǐng)先的風電數(shù)據(jù)平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)從氣象預測、到風機健康狀態(tài)監(jiān)測預警、到風電場優(yōu)化運行，再到風電場群的協(xié)同調(diào)度?；趯︼L的智能預測，能夠集中監(jiān)控，實現(xiàn)少人或無人值守，而不是在每一個風電場投入大量運維人員；同時對機組亞健康狀態(tài)進行預警，實現(xiàn)及時、預防性的維修維護，而不是在部件損壞后，非計劃停機，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，通過在線實時監(jiān)測及歷史經(jīng)驗庫，對風機狀態(tài)做出預判和評估，通過故障預警工單、定檢周期性維護等實現(xiàn)計劃性停機檢修，從而延長大部件使用壽命。對于突發(fā)性故障等非計劃性停機，通過大數(shù)據(jù)，實時發(fā)出故障工單及故障提報單，快速響應，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、分機型等各種維度的風電場數(shù)據(jù)管理。每臺機組當前的狀態(tài)、實時風速和實時功率、風電場過去24小時內(nèi)的風速和功率的變化情況、風電場可利用率風電場運行KPI評價等，這些信息都能從系統(tǒng)中快速調(diào)取和顯示，為風電場運營狀態(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)學模型，采用機器學習等核心算法，實現(xiàn)機組健康隱患以及故障預測，建立預警機制。采取預防性的維護和維修，減少非計劃停機時間，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)預警模型，實現(xiàn)齒輪箱、發(fā)電機、主軸承、葉片等核心零部件的全覆蓋。
