智慧化风电层级管控和决策支撑两大体系研究--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

智慧化风电层级管控和决策支撑两大体系研究

发表时间：2020/1/8 来源：《科技新时代》2019年11期作者：郭寻

[导读] 近十年来，我国风电装机规模快速增长，风电逐步从补充能源进入到替代能源的发展阶段。进入“十三五”，通过技术进步和市场化的机制创新。

郭寻
         中国大唐集团有限公司市场营销部北京市 100033

        摘要：近十年来，我国风电装机规模快速增长，风电逐步从补充能源进入到替代能源的发展阶段。进入“十三五”，通过技术进步和市场化的机制创新。我国风电正由高速发展转向高质量发展阶段，而智慧风电可实现能量流、数据流、信息流、知识流的融合，将是未来高质量发展的重要支撑。本文给出了发电集团智慧化风电管控体系建议。
        关键词：可再生能源发电；智慧化；层级管控；决策支撑体系；
        一、智能化是风电发展的趋势
        “十三五”期间，我国风电发展将坚持集中式和分散式并重的原则，中东部和南方地区成为分散式风电发展的重点，但目前分散式风电发展面临技术和经济性两方面突出问题，亟需通过智能化实现管控模式创新，在保障技术可靠性的基础上，提高经济可行性。
        （一）智能化是分散式风电发展的基础。与集中式风电场相比，分散式风电受风资源相对较差、风向及风速的波动大、地理气象条件复杂等因素影响，经济性较差，同时由于分散式风电机组分散、数量多，不利于集中化管控。以先进的数字化、智能化为手段，优化管理结构，节省人工成本，提升项目运维质量和效率，是分散式风电的必然选择。
        （二）ICT的发展为智能化提供可行性。随着信息和通信技术的不断进步和发展，新一代传感技术、控制技术、大数据技术、云计算技术等能够实时精确采集风场运营各个环节信息，对数据进行统一管理和分析，实现风机全生命周期运行跟踪、风机故障预警、风场和风机在线预诊断和健康评估、风场功率高精确度预测、能量管理高度智能化等，降低运维成本，提升生产经营效率，支撑智能化管控建设。
        （三）智能化是风电平价上网现实路径。根据风电上网电价政策， 2020年以后核准的III类和IV类风资源区上网电价分别降至0.38元/度和0.47元/度，至2021年，新核准风电将全部实现平价上网。目前我国风电产业已实现高度工业化和规模化，通过制造技术和规模化运营等途径降低风电度电成本空间有限，需要通过管控模式创新，提升运维效率，降低运维成本，应对风电未来平价上网约束，尤其是低风速区域风电。
        （四）风电厂商发生分化，一流风电厂商由制造向“制造+服务”转型。一流的整机商业务不再局限于风机制造和风机优化，进一步延伸至风场的优化以及后期的运维，从制造向“制造+服务”转型，以求从产业链中获取更多收益。同时随着大数据、云计算等新兴IT技术的广泛应用，整机商不仅拥有技术优势，而且充分掌握风机运行数据，进一步加速智能化管控进程。
        二、智慧化风电管控体系
        智慧化风电借助各类先进传感技术、控制技术和信息技术，实现风电全生命周期能量流、数据流、信息流和知识流的融合，创新风电管控模式，提高市场竞争力，具有层级管控、数据驱动、决策辅助、精益管理等特点。

        图1.智慧化风电层级管控体系及决策支撑体系
        （一）智慧化风电的层级管控体系
        1.风电场定位数据采集中心，实现“无人值守、少人值班”
        通过先进的传感器，采集风场风机和环境相关数据信息，风机自身性能相关数据，包括变桨角度、速度，变桨电容或者蓄电池的电压，发电机电流、电压，已发电量，故障信息等；外界相关数据，包括风速、风向、环境温度等。此环节高度的自动化和智能化，数据的采集完全依靠各类传感器，做到现场“无人值守、少人值班”。
        2.建立区域远程监控中心，坚持“集中监控、服务共享”
        考虑到风电，特别是分散式风电，规模较小、位置偏僻，需突破传统集中式电站的管控方式，将监控中心建立在交通便利的城市地区。以平台形式建立远程监控中心，将位于同一区域的风电机组统一接入，进行统一集中监控和集中运维，组建标准化、高质量、高效率的共享运维团队，实现检修资源整合，集检修、运行、维修、备件供应、培训等功能为一体，辐射区域内所有风电场。其优点在于：通过集中专业人才，实现知识和经验的沉淀，有利于形成更加专业化的技术团队。通过共享的运维中心减少值班人员数量，降低运维成本。
        3.省级分子公司定位数据分析中心，做到“智能管理，效益提升”
        搭建风电场、分子公司、集团双向信息管控流，推进风电全生命周期的精细化管理。在分子公司建立数据分析中心，收集各区域风电场群远程集控和运维中心上传的信息数据，通过数据分析，提高风电管理水平和效益水平，主要工作包括生产计划的制定、实施和跟踪，成本效益对标管理等。
        4.集团公司定位数据展示中心，做到“决策支持、战略引领”
        远期发展预判。根据集团公司发展战略和各分子公司实际经营数据，综合分析未来行业未来发展趋势，研判未来业务模式和商业模式，制定风电业务发展规划，指导集团风电发展。一是借助大数据、云计算等先进工具和方法，制定风电发展的原则、方向和规范等，引导政策及行业走向；二是确定风电重点投入区域及进度安排，实现资源的优化配置和效益提升。三是实时动态显示风电（光伏等）可再生能源发电情况等，彰显节能减排成效，提升集团公司绿色发展企业形象。
        （二）智慧化风电的决策支撑体系
        数据是未来提升企业市场竞争力的关键，企业必须把数据掌握在自己手中。构建集数据、方法、平台和专家技术于一体的智慧化决策支撑体系，实现知识流与能量流、信息流的融合，为风电全生命周期优化提供智力支撑。
        1.构建数据基础-大数据。第四次工业革命的核心是大数据和工业智能，数据是企业未来核心竞争力的基础，发电企业资产规模庞大，必须将核心资产控制在自己手中，以自身为主搭建企业数据平台，实现集团数据的顶层设计、统一标准、集中管控和统一利用。
        2.构建方法平台-云平台。建立统一风电分析标准、模型和方法体系，对风电进行商业、电量、可靠性、故障损失和成本分析，并为风电发展提供基于大数据的风场微观选址、设备状态监测、故障预警、智能故障诊断和设备健康评估。
        3.构建能力体系-实验室平台。积极推进实验室和研究平台建设，积极开展互联网+智慧能源、集成优化、信息安全、远程诊断等前沿应用技术研究，为大数据和云平台的建设提供支撑。
        4.构建专家知识-专家队伍建设。发电项目规模较大、系统复杂，实现智能化需要依靠专家的经验判断，这也是在推进互联网+智慧能源进程中，发电企业区别于BATG等跨界巨头的核心优势所在，发电企业需建立专家技术队伍，提升专家技能，主导行业互联网+智慧能源建设。

        参考文献：
        【1】付彦海. 层级流程化的风电生产集控管理模式[J]. 风能, 2013(3):74-78.
        【2】吴智泉, 王政霞. 智慧风电体系架构研究[J]. 分布式能源, 4(02):10-17.