數字驅動的智慧風電場新標桿——魯能寧夏鹽池于家梁智慧風電場側記

 

 

　　圖：魯能寧夏鹽池于家梁100MW風電場

 

　　鹽池于家梁項目于2017年11月核準，在2018年9月28日就實現了全場并網運行。這個建設速度令當地政府領導和業內專家稱奇。不但進度快，在風電場的建設過程中，中國電建西北勘測設計研究院有限公司、山東電力建設第三工程有限公司，以及寧夏電力建設監理咨詢有限公司，三家“風電鐵軍”在魯能甘肅分公司的精心組織下，協作并進，保障了項目的高標準的質量控制。特別是在科技創新方面，魯能甘肅分公司與金風科技攜手打造覆蓋“風、機、場、網”全要素的智慧風電場。通過上述幾個方面的共同努力，實現了“前期規范化、設計數字化、設備智能化，建設標準化”的建設方針，也為風電場全壽命期內的效益提升，打下了堅實的基礎。

 

　　智慧風電場，就是使風電場可以具備人一樣的自我感知能力、結合風電場實際情況的分析能力、以及形成針對風電場特點的控制邏輯和風機動作能力。魯能于家梁風電場采用了激光雷達控制技術、風電場群控制系統、電壓管理平臺、智能健康診斷和運維管理技術等國內領先的創新技術，不但為風電機組安裝了智慧的“眼睛”和智能的“大腦”，還為風機運行配備了“手”和“腳”，使數字技術成為風電場的運行效率提升的最大的驅動力。魯能于家梁智慧風電場應用的主要技術包括：

 

　　第一，激光雷達前饋控制技術。這項技術結合了激光測風傳感技術和先進的機組控制技術，通過提前感知機組前方的風速信息，并將該風速信號引入機組控制，使得傳統的機組根據風參數的反饋控制，變成了前饋控制，機組能夠更好地適應風速變化。這不僅有效降低項目機組載荷5%-15%，提升運行穩定性；同時能夠在保證機組安全的情況下，將降低的載荷轉化為發電量，為項目額外貢獻發電量2%以上。

 

　　第二，風電場群智能控制系統。該技術將傳感技術、實時控制系統與機器學習技術相結合，從全場發電量最高的角度出發，對每一臺機組實施個性化控制策略優化。場群控制技術不僅可以使單機通過最大功率追蹤自校正、偏航對風自校正控制、自季節性功率自校正、變槳自適應控制等手段提高約1%-2%的發電量，同時也結合了項目現場地形和周邊限制因素，統籌整個風電場內機組的協同控制，充分挖掘整個風電場發電潛能。

 

　　第三是電壓智能管理平臺。魯能于家梁風電場充分考慮了西北電網未來的要求，配合電網智能調度，配置了先進的電壓智能管理平臺。它不僅可以適應電網一次調頻的要求，還可以充分挖掘永磁直驅全功率變流機組發無功的能力，提高系統無功電壓控制穩定性的同時，減少了項目集中式無功補償設備（SVG）的負載率，減少SVG年用電量50%以上，提高了電網平衡調節能力，成為電網友好型風電場。

 

 

　　圖：魯能寧夏鹽池于家梁100MW風電場

 

　　第四，設備健康智能管理系統。風電場運維管理成熟度也是智慧風電場的關鍵指標。該系統通過算法分析建立故障預警模型，提前發現機組在運行過程中對整體性能影響較大潛在問題，減少由于傳統運維模式靠人工難以察覺的電量損失；同時動態監測大部件運行狀態，及時發現大部件異常信號，提前處置，減少大部件安全風險和質量損失。通過設備健康管理，風電場實現了運維策略優化，增加了計劃性檢修工作比重，提升了機組穩定性和可靠性，降低了部件損耗和發電量損失，將風電場被動運維轉變為主動的策略性運維模式。

 

　　第五，智慧風電場移動資管系統。該系統使參與項目生產和管理的所有工作人員，都能夠隨時隨地掌握風電場設備運行和狀態數據，提高信息獲取效率和決策效率：現場維護工程師通過系統的故障診斷模塊，對照APP端的操作流程處理問題，明顯減少故障恢復時間，降低發電量損失。風場值長結合系統中提供的氣象安全服務，合理安排現場的運維工作；利用設備預警模塊，對安排現場設備的預防性維護；同時跟蹤預警工單的工作記錄，實現處理過程透明化。分公司及總部管理人員則隨時掌握項目實時運行狀態和經營指標，便于對重大事項進行快速決策。

 

　　魯能寧夏鹽池于家梁智慧風電場項目的建成投產，標志著寧夏風電發展邁進了一個新的時代。隨著這些技術的深化應用和不斷創新，智慧風電場將會為風電行業的持續發展，創造更大的價值。代表科技的藍色，通過數字技術在風電場的全方位應用，正在為寧夏這片風電發展的熱土，貢獻著“更深的藍”。