隨著我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷增加，風(fēng)電行業(yè)棄風(fēng)限電、高成本、自主創(chuàng)新能力差、制造和配套能力不足、標(biāo)準體系建設(shè)滯后等問題凸顯出來。風(fēng)電場運行管理中的功率曲線驗證標(biāo)準，由于技術(shù)難度大，技術(shù)路線不清晰，缺乏可供參考的國際標(biāo)準，編制多年無法完成審查，制約了我國風(fēng)電行業(yè)的技術(shù)進步。
中國電力設(shè)備管理協(xié)會風(fēng)電專業(yè)委員會于去年11月開始以 《中國風(fēng)電場設(shè)備管理對標(biāo)評價平臺》為基礎(chǔ)在全國風(fēng)電行業(yè)組織開展對標(biāo)評價活動，利用人工智能技術(shù)，采用“局部優(yōu)化，全局中庸”的思維方法，計算風(fēng)電機組六大運行指標(biāo)并統(tǒng)計、分析和發(fā)布。今年的重點工作是在對標(biāo)評價活動的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國風(fēng)電機組型式認證成果和風(fēng)電場設(shè)計、建設(shè)和管理實踐，啟動《風(fēng)電機組功率曲線全生命周期閉環(huán)管理和數(shù)據(jù)開放》項目。該項目的目標(biāo)是將全球所有風(fēng)電機組主要技術(shù)參數(shù)、運行管理指標(biāo)以及具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新技術(shù)參數(shù)——“標(biāo)準額定風(fēng)速”匯集成一個全球開發(fā)的數(shù)據(jù)庫，并將其命名為《風(fēng)車庫》。
《風(fēng)電機組功率曲線全生命周期閉環(huán)管理和數(shù)據(jù)開放》項目的核心技術(shù)是利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，將全球所有型號的風(fēng)電機組功率曲線擬合成一條可以用簡單的公式表達的標(biāo)準功率曲線，并將其命名為17799曲線（發(fā)明專利）。在具體實踐中，首次提出“標(biāo)準額定風(fēng)速”的概念，并將其作為風(fēng)電機組的重要技術(shù)參數(shù)應(yīng)用于風(fēng)電機組型式認證、風(fēng)電場設(shè)計、風(fēng)電機組選型、風(fēng)電場投產(chǎn)后功率曲線驗證、風(fēng)電場出質(zhì)保前功率曲線驗證、風(fēng)電場運維等風(fēng)電機組功率曲線的全生命周期閉環(huán)管理。
通過對 “標(biāo)準額定風(fēng)速”的觀察和分析，我們發(fā)現(xiàn)標(biāo)準額定風(fēng)速非常符合動力與電氣工程學(xué)原理并呈現(xiàn)如下規(guī)律：相同葉輪直徑和額定功率的風(fēng)電機組的標(biāo)準額定風(fēng)速是比較接近的。相同葉輪直徑的風(fēng)電機組，標(biāo)準額定風(fēng)速隨著額定功率的增大而增大。相同額定功率的風(fēng)電機組，標(biāo)準額定風(fēng)速隨著葉輪直徑的增大而減小。
“標(biāo)準額定風(fēng)速”相對于風(fēng)電機組制造商提供的功率曲線的額定風(fēng)速，更接近風(fēng)電機組的理論額定風(fēng)速，更符合動力與電氣工程學(xué)原理，對風(fēng)電機組功率曲線管理具有更科學(xué)、更簡單、更直觀的應(yīng)用價值。
17799曲線從2013年開始工程實踐和應(yīng)用，經(jīng)過大量試驗和驗證，已在華電集團的風(fēng)電集控平臺和風(fēng)電診斷平臺全面應(yīng)用，其他相關(guān)單位也得到了廣泛應(yīng)用。截至目前的驗證結(jié)果表明，使用17799曲線計算的風(fēng)電機組理論發(fā)電量和使用風(fēng)電機組制造商提供的靜態(tài)功率曲線計算的風(fēng)電機組理論發(fā)電量偏差在1%以內(nèi)。隨著“中國風(fēng)電場設(shè)備管理對標(biāo)評價活動”的開展，17799曲線已經(jīng)成為我國風(fēng)電行業(yè)一項成熟、可靠、實用的技術(shù)被廣泛應(yīng)用。該項技術(shù)的應(yīng)用開啟了風(fēng)電機組理論功率計算的函數(shù)時代，實現(xiàn)了功率計算方法由傳統(tǒng)的差值法向先進的函數(shù)法的重大跨越。
《風(fēng)車庫》主要以風(fēng)電機組型式認證技術(shù)參數(shù)為基礎(chǔ)，加入“標(biāo)準額定風(fēng)速”、功率曲線保證值、機組可用率等運行管理指標(biāo)。《風(fēng)車庫》中風(fēng)電機組投產(chǎn)和出質(zhì)保時功率曲線驗證保證值以及機組可用率等運行管理指標(biāo)可以反映風(fēng)電機組的整機設(shè)計水平、型式認證水平、制造水平、產(chǎn)品性能和設(shè)備運行的可靠性水平。
《風(fēng)車庫》數(shù)據(jù)的積累和開放，涉及風(fēng)電機組型式認證、風(fēng)電場設(shè)計、風(fēng)電機組選型、風(fēng)電場投產(chǎn)后功率曲線驗證、風(fēng)電場出質(zhì)保前功率曲線驗證、風(fēng)電場運維管理等風(fēng)電機組功率曲線管理的全生命周期。目前《風(fēng)車庫》已收入近100款型號的風(fēng)電機組，每款機組的“標(biāo)準額定風(fēng)速”均計算完成，功率曲線驗證的保證值需要大量風(fēng)電場功率曲線驗證成果的統(tǒng)計、積累和動態(tài)更新，可用率數(shù)據(jù)也需要大量機組接入 《中國風(fēng)電場設(shè)備管理對標(biāo)平臺》后進行統(tǒng)計、積累和動態(tài)更新。
隨著 《風(fēng)電機組功率曲線全生命周期閉環(huán)管理和數(shù)據(jù)開放》項目的逐步開展，數(shù)據(jù)積累工作已成為攻克本工程技術(shù)難題的關(guān)鍵點和突破點，也是我們未來面臨的關(guān)鍵難點和挑戰(zhàn)。為了順利實現(xiàn)數(shù)據(jù)積累工作，我們編制了《中國風(fēng)電場設(shè)備管理對標(biāo)評價技術(shù)規(guī)范》《風(fēng)電機組功率曲線驗證技術(shù)規(guī)范》《風(fēng)電機組標(biāo)準負荷曲線的計算、繪制和使用技術(shù)規(guī)范》和《風(fēng)電場用地預(yù)審前選址技術(shù)規(guī)范》等技術(shù)標(biāo)準，計劃2019年以團體標(biāo)準和行業(yè)標(biāo)準的型式發(fā)布，積極依據(jù)上述標(biāo)準，聯(lián)合風(fēng)電運營商、有實力的第三方機構(gòu)開展好功率曲線驗證和風(fēng)電場對標(biāo)評價工作，迅速積累數(shù)據(jù)，同時積極向國家能源局等行業(yè)主管部門匯報，爭取行業(yè)主管部門的指導(dǎo)和政策支持。該項目預(yù)期成果將包括發(fā)明專利、實用新型專利、軟件著作權(quán)、論文、團體標(biāo)準、行業(yè)標(biāo)準、國家標(biāo)準、國際標(biāo)準等。
建立涵蓋全球所有風(fēng)電機組型號的技術(shù)參數(shù)和管理指標(biāo)數(shù)據(jù)庫——《風(fēng)車庫》，打造面向全球的數(shù)據(jù)公共開放平臺，將實現(xiàn)風(fēng)電機組從產(chǎn)品型式認證，到機組選型，到機組投產(chǎn)，到機組出質(zhì)保，再到機組退役的全生命周期內(nèi)功率曲線的閉環(huán)管理，開啟了風(fēng)電機組功率計算的新時代（函數(shù)時代），是未來風(fēng)電科技發(fā)展的必然趨勢，也是我國在風(fēng)電領(lǐng)域科技創(chuàng)新的關(guān)鍵突破口。
該工程技術(shù)難題取得突破后，必將促進我國風(fēng)電裝備制造質(zhì)量與風(fēng)電場運行管理水平大大提升，對風(fēng)電設(shè)備制造和運行管理領(lǐng)域的科技發(fā)展產(chǎn)生重大影響，引領(lǐng)該領(lǐng)域向著簡單化、標(biāo)準化、智能化、實用化發(fā)展，更有利于增強我國風(fēng)電裝備制造和風(fēng)電場運行管理技術(shù)領(lǐng)域在國際市場中的競爭力和影響力，為全球風(fēng)力發(fā)電技術(shù)進步貢獻中國標(biāo)準、中國智慧和中國力量，為把我國建設(shè)成為世界科技強國做出貢獻。
