摘要:近年来,我国的数字化技术有了很大进展,数字化智慧风电场是风电领域开发的热点,与之相关的技术也已成为行业内研发的重点。本文结合开发经验,分析了智慧风电场具有的设备状态智能监测与感知、数据智能分析、设备状态智能评价、设备故障智能诊断及预警、精准风资源预测及风机功率智慧调节、智慧运维及可视化智能巡检、智能决策等7大特征,总结了目前智慧风电场建设过程中面临的设备、数据、技术、管理等多方面问题,并给出了解决对策,同时对智慧风电场的规划提出了建议,可为数字化智慧风电场的规划及建设提供参考。
关键词:智慧风电场;数字化风电场;智能监测;智能诊断
引言
智慧风电场将真正实现风电场的智能控制及智慧发电,以实现发电收益最大化为目标,运维过程中通过有效数据采集,科学的模型建立、算法优化,不断的提高风机设备整体可利用率和风电场发电效益。智慧风电场运行系统主要包括智慧风机、智慧变电站及相关系统组成的智慧风电系统、区域集控系统、集团大数据分析系统。
1开展通达安全风险分析的背景和意义
实践证明,在海上风电场运维作业中,除了必须执行好陆上风电安全管理常规的各项要素以外,还必须重点解决好海上风电场海上通达的安全问题,确保下海作业人员登乘安全及运维物资运输的安全。相比陆上,海上风电场承受了更加恶劣的海洋气象环境条件。在投入运行的海上风电机组及海上升压站上开展巡检、消缺、技改及大部件更换等运维作业,碰到的首要问题是解决好海陆之间作业人员、运维物资的运送问题。海上风电场场址选择需要避开航运通道、港口码头区域,风电场登陆点就近一般没有设施完善的专用船只停靠码头;风电场区没有足够水深的航运通道;风电机组基础桩柱处往往洋流浪涌湍急,交通船舶停靠时上下交错,颠簸严重;海上运维交通船舶在航行中除必须承受风高浪急、变化无常的海洋气象外,还要受到近岸浅滩、沿海渔业养殖区等地理环境的影响。上述这些情况无疑构成了海上交通在整个通达过程中的危险因素,必须对上述因素加以分析,理清危害程度,从而制定切实有效的措施加以规避。相对于传统的陆上风电场,海上风电场的复杂性、特殊性以及更大危险性,构成了海上安全风险管控的特殊难点。目前,国内海上风电开发尚处于起步阶段,对于如何有效管控海上风电场安全生产,实践经验与理论总结相对欠缺,还未形成一套系统的安全管理标准体系。本文分析了海上通达过程各个环节的安全风险,提出了相应的管控措施,对海上风电场在特殊海洋环境条件下加强通达安全的管理,并将其作为海上风电场所有安全管理要素中的重要环节进行规范意义重大。
2智慧风电场发展现状
1)缺少对风场选址、机组选型、基建过程信息的数字化智能化管理功能,无法实现设备全寿命周期相关过程的智慧化监管。2)缺少对运维过程及质量、运维安全监督的智能评估体系及方法。3)对风电场各系统、设备健康状态的评估还需人工参与,未实现真正的智能评估。4)由于业内竞争及数据保密等原因,各风机厂家开发的平台及系统对其他厂商生产的机型适用性相对较弱,不能满足风电场对多家厂商、多种机型信息综合分析管理的需求。5)初步整合的信息管理平台虽然实现了部分生产、管理和经营业务间的协同,但仍存在部分信息孤岛如状态监测(CMS)数据、离线检测数据等。积累的海量历史数据和实时数据未得到有效的分析和充分利用。6)智能决策能力不足,仅完成了数据统计分析等基本功能,离智能管控一体化要求还存在一定差距。设备状态数据、备品备件信息与管理平台缺乏有效关联,无法根据数据分析结果自动推出运行优化、检修方案和备件采购工单等一系列运维决策建议。
3提高发电厂运行维护时管理的措施
3.1完善维护管理的制度
管理好风力发电厂是最基础的工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工作人员每天都要对工作进行记录,发电机在运行时都要让管理人员检查好数据,保证每项数据都符合标准,而且可以控制维护的。要确保发电厂可以正常的进行工作。还要根据实际的状况,选用合理的运行维护方式。
3.2全面控制施工材料的质量管理工作
施工原材料的质量会对施工效果起到决定性的作用。在施工前的准备工作中,首先要对将要使用到的材料进行预测。涉及风机基础混凝土的原材料必须严格进行自检、见证取样以及报审程序。在进行材料选购时,要仔细的考核供货商的资质,查看其信用情况,检查采购的原料是否具备生产和出厂证明,并确认是否合格。施工进行中要做好监控工作,防止出现偷梁换柱的情况。并控制好材料用量。
3.3提升企业工作人员的专业技能
提升企业中工作人员的职业技能,这样才可以让维护工作变得简单起来。所以就需要企业对员工进行培训学习,让员工可以跟上技术的发展,学会最新的技术手段,这样在运行和检修时的工作就会更加顺利,也会提升生产的速度。企业在培训的时候,要对每一位员工进行培训考核,再根据员工的实践,确保这样的培训方式是有成果的。还可以学习一下国外的一些运行维护技术,这也可以提升企业员工的专业技能。
3.4加强对安全管理的控制
安全问题一直是风电场土建工程中最重要的问题,加强对安全管理的控制,能够有效的促进土建工程施工质量以及施工效率的提高。土建工程施工的过程中要将安全第一作为首要任务,并且相关部门应该建立健全的安全管理機制,对施工现场的每一个施工环节进行把控,以促进整个土建工程安全性的提高。也应该在每一个施工环节配备一个安全监督员,做好对防火工作、防水工作的应对措施,以确保出现突发状况时能够及时解决。相关部门也要对每一个施工流程的管理工作进行严格的把控,不能随意的更改流程顺序,从而使风电场整个土建工程施工质量得到保障。
4智慧风电场规划建议
智慧风电场建设过程中应重点解决下述问题:①完成对各类数据及信息的标准化工作,统一数据接口;②完成对设备状态、人员考核、机组性能评价及优化、运维过程及运维质量评价、设备故障预警和分析、关键设备可靠性及安全性评价、部件寿命预估等工作过程的数字化及智能化;③在数字化、信息化基础上,利用各类智能决策模型,实现风电场运维决策的智能化;④完成信息智能分析系统与风电场主控系统的联接,以实现主控系统根据信息智能分析系统反馈的信息对风机运行状态的实时调整。建议智慧风电场规划按照智能感知层、智能数据管理及分析层、智能控制层、智能监管及决策层(数据应用层)4个层次部署,4层架构既有分工又高度融合。智能设备及完备的设备状态监测系统是智能感知层的基础,智能数据管理及分析层以大数据分析、智能算法为基础,智能感知层、智能数据管理及分析层是智能控制层、智能监管及决策层的基础
结语
综上所述,本文分析了数字化智慧风电场的特征,总结了目前智慧风电场建设过程中遇到的设备、数据、技术、管理等方面的问题,并给出了解决对策。最后对智慧风电场的规划提出了建议,可为风电场的建设及规划提供参考和帮助。虽然,目前建成的或在建的数字化智慧风电场还处于较初级阶段,但随着“互联网+”、信息化与人工智能等技术的飞速发展,大型数字化智慧风电场建设必将成为未来风电场的发展趋势。
参考文献:
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论文作者:杨小康,王兆恩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/6
标签:风电场论文; 智慧论文; 智能论文; 海上论文; 数据论文; 设备论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第25期论文;