數(shù)字驅(qū)動(dòng)的智慧風(fēng)電場(chǎng)新標(biāo)桿——魯能寧夏鹽池于家梁智慧風(fēng)電場(chǎng)側(cè)記

 

 

　　圖：魯能寧夏鹽池于家梁100MW風(fēng)電場(chǎng)

 

　　鹽池于家梁項(xiàng)目于2017年11月核準(zhǔn)，在2018年9月28日就實(shí)現(xiàn)了全場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行。這個(gè)建設(shè)速度令當(dāng)?shù)卣I(lǐng)導(dǎo)和業(yè)內(nèi)專(zhuān)家稱(chēng)奇。不但進(jìn)度快，在風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)過(guò)程中，中國(guó)電建西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司、山東電力建設(shè)第三工程有限公司，以及寧夏電力建設(shè)監(jiān)理咨詢(xún)有限公司，三家“風(fēng)電鐵軍”在魯能甘肅分公司的精心組織下，協(xié)作并進(jìn)，保障了項(xiàng)目的高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量控制。特別是在科技創(chuàng)新方面，魯能甘肅分公司與金風(fēng)科技攜手打造覆蓋“風(fēng)、機(jī)、場(chǎng)、網(wǎng)”全要素的智慧風(fēng)電場(chǎng)。通過(guò)上述幾個(gè)方面的共同努力，實(shí)現(xiàn)了“前期規(guī)范化、設(shè)計(jì)數(shù)字化、設(shè)備智能化，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化”的建設(shè)方針，也為風(fēng)電場(chǎng)全壽命期內(nèi)的效益提升，打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

 

　　智慧風(fēng)電場(chǎng)，就是使風(fēng)電場(chǎng)可以具備人一樣的自我感知能力、結(jié)合風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際情況的分析能力、以及形成針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)特點(diǎn)的控制邏輯和風(fēng)機(jī)動(dòng)作能力。魯能于家梁風(fēng)電場(chǎng)采用了激光雷達(dá)控制技術(shù)、風(fēng)電場(chǎng)群控制系統(tǒng)、電壓管理平臺(tái)、智能健康診斷和運(yùn)維管理技術(shù)等國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的創(chuàng)新技術(shù)，不但為風(fēng)電機(jī)組安裝了智慧的“眼睛”和智能的“大腦”，還為風(fēng)機(jī)運(yùn)行配備了“手”和“腳”，使數(shù)字技術(shù)成為風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行效率提升的最大的驅(qū)動(dòng)力。魯能于家梁智慧風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)用的主要技術(shù)包括：

 

　　第一，激光雷達(dá)前饋控制技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)結(jié)合了激光測(cè)風(fēng)傳感技術(shù)和先進(jìn)的機(jī)組控制技術(shù)，通過(guò)提前感知機(jī)組前方的風(fēng)速信息，并將該風(fēng)速信號(hào)引入機(jī)組控制，使得傳統(tǒng)的機(jī)組根據(jù)風(fēng)參數(shù)的反饋控制，變成了前饋控制，機(jī)組能夠更好地適應(yīng)風(fēng)速變化。這不僅有效降低項(xiàng)目機(jī)組載荷5%-15%，提升運(yùn)行穩(wěn)定性；同時(shí)能夠在保證機(jī)組安全的情況下，將降低的載荷轉(zhuǎn)化為發(fā)電量，為項(xiàng)目額外貢獻(xiàn)發(fā)電量2%以上。

 

　　第二，風(fēng)電場(chǎng)群智能控制系統(tǒng)。該技術(shù)將傳感技術(shù)、實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合，從全場(chǎng)發(fā)電量最高的角度出發(fā)，對(duì)每一臺(tái)機(jī)組實(shí)施個(gè)性化控制策略?xún)?yōu)化。場(chǎng)群控制技術(shù)不僅可以使單機(jī)通過(guò)最大功率追蹤自校正、偏航對(duì)風(fēng)自校正控制、自季節(jié)性功率自校正、變槳自適應(yīng)控制等手段提高約1%-2%的發(fā)電量，同時(shí)也結(jié)合了項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)地形和周邊限制因素，統(tǒng)籌整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)機(jī)組的協(xié)同控制，充分挖掘整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電潛能。

 

　　第三是電壓智能管理平臺(tái)。魯能于家梁風(fēng)電場(chǎng)充分考慮了西北電網(wǎng)未來(lái)的要求，配合電網(wǎng)智能調(diào)度，配置了先進(jìn)的電壓智能管理平臺(tái)。它不僅可以適應(yīng)電網(wǎng)一次調(diào)頻的要求，還可以充分挖掘永磁直驅(qū)全功率變流機(jī)組發(fā)無(wú)功的能力，提高系統(tǒng)無(wú)功電壓控制穩(wěn)定性的同時(shí)，減少了項(xiàng)目集中式無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備（SVG）的負(fù)載率，減少SVG年用電量50%以上，提高了電網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)能力，成為電網(wǎng)友好型風(fēng)電場(chǎng)。

 

 

　　圖：魯能寧夏鹽池于家梁100MW風(fēng)電場(chǎng)

 

　　第四，設(shè)備健康智能管理系統(tǒng)。風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維管理成熟度也是智慧風(fēng)電場(chǎng)的關(guān)鍵指標(biāo)。該系統(tǒng)通過(guò)算法分析建立故障預(yù)警模型，提前發(fā)現(xiàn)機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)整體性能影響較大潛在問(wèn)題，減少由于傳統(tǒng)運(yùn)維模式靠人工難以察覺(jué)的電量損失；同時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)大部件運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)大部件異常信號(hào)，提前處置，減少大部件安全風(fēng)險(xiǎn)和質(zhì)量損失。通過(guò)設(shè)備健康管理，風(fēng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了運(yùn)維策略?xún)?yōu)化，增加了計(jì)劃性檢修工作比重，提升了機(jī)組穩(wěn)定性和可靠性，降低了部件損耗和發(fā)電量損失，將風(fēng)電場(chǎng)被動(dòng)運(yùn)維轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的策略性運(yùn)維模式。

 

　　第五，智慧風(fēng)電場(chǎng)移動(dòng)資管系統(tǒng)。該系統(tǒng)使參與項(xiàng)目生產(chǎn)和管理的所有工作人員，都能夠隨時(shí)隨地掌握風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行和狀態(tài)數(shù)據(jù)，提高信息獲取效率和決策效率：現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工程師通過(guò)系統(tǒng)的故障診斷模塊，對(duì)照APP端的操作流程處理問(wèn)題，明顯減少故障恢復(fù)時(shí)間，降低發(fā)電量損失。風(fēng)場(chǎng)值長(zhǎng)結(jié)合系統(tǒng)中提供的氣象安全服務(wù)，合理安排現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)維工作；利用設(shè)備預(yù)警模塊，對(duì)安排現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)；同時(shí)跟蹤預(yù)警工單的工作記錄，實(shí)現(xiàn)處理過(guò)程透明化。分公司及總部管理人員則隨時(shí)掌握項(xiàng)目實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和經(jīng)營(yíng)指標(biāo)，便于對(duì)重大事項(xiàng)進(jìn)行快速?zèng)Q策。

 

　　魯能寧夏鹽池于家梁智慧風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目的建成投產(chǎn)，標(biāo)志著寧夏風(fēng)電發(fā)展邁進(jìn)了一個(gè)新的時(shí)代。隨著這些技術(shù)的深化應(yīng)用和不斷創(chuàng)新，智慧風(fēng)電場(chǎng)將會(huì)為風(fēng)電行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，創(chuàng)造更大的價(jià)值。代表科技的藍(lán)色，通過(guò)數(shù)字技術(shù)在風(fēng)電場(chǎng)的全方位應(yīng)用，正在為寧夏這片風(fēng)電發(fā)展的熱土，貢獻(xiàn)著“更深的藍(lán)”。