中小型風電企業(yè)在大數(shù)據(jù)背景下對深入使用信息化系統(tǒng)的思考和建議

陳育聰

【摘 要】論文主要通過對中小型企業(yè)現(xiàn)場風電場的生產(chǎn)運維管理進行總結(jié)，結(jié)合當前信息化建設(shè)的應(yīng)用，提出切合現(xiàn)場實際管理應(yīng)用的信息化建設(shè)平臺框架，并對各功能模塊的實際應(yīng)用進行歸納總結(jié)，同時對信息化系統(tǒng)建設(shè)運營后，風電場管理提升和存在的問題進行探討。

【Abstract】The paper mainly summarizes the production and maintenance management of the field wind farms in small and medium-sized enterprises， and combining with the application of the current information construction， the paper puts forward the framework of information construction platform which fits the practical management and application of the field， and summarizes the practical application of each functional module， discusses the improvement and existing problems of wind farm management after the construction and operation of information system.

【關(guān)鍵詞】信息化；管控一體化；風電場

【Keywords】 information； integration of management and control； wind farm

【中圖分類號】TP27 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）03-0126-02

1 中小型企業(yè)風電場信息化系統(tǒng)建設(shè)的框架思路

作為風電場生產(chǎn)運行的信息化管理系統(tǒng)，應(yīng)該滿足電站現(xiàn)場生產(chǎn)的管理要求，并將對應(yīng)的業(yè)務(wù)流程形成可視化的管理界面和框架模塊，輔助電站運行管理，實現(xiàn)生產(chǎn)信息實時共享，確?，F(xiàn)場工作安全、有效開展。對此，需要建設(shè)一套完整的生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)，幫助企業(yè)和電站有效開展發(fā)電運行管理，提高發(fā)電運行效益，同時上級公司可實時掌握各風場發(fā)電運行情況，并對發(fā)電運行情況進行深入的分析和追溯，還可對發(fā)電運行指標進行廠級、機組級的對標分析，總結(jié)各風場發(fā)電運行的優(yōu)勢和存在的問題，制定改進策略和措施，持續(xù)提高風場發(fā)電運行效益。作為管理應(yīng)用的信息化平臺，在管理方面更要突出例行工作的閉環(huán)管理， 使每個閉環(huán)業(yè)務(wù)流程中都處在受控狀態(tài)，確保運行業(yè)務(wù)規(guī)范、操作記錄留痕跡、定期工作能提示、違法程序會閉鎖、業(yè)務(wù)流程閉環(huán)、業(yè)務(wù)查詢可追溯。

2 風電場管理信息化系統(tǒng)建設(shè)的功能模塊需求

按照安全生產(chǎn)管理規(guī)定和當前電站運行的實際情況，管控一體化平臺在生產(chǎn)管理方面的功能模塊主要由以下幾個模塊組成：排班表管理、運行日志、運行臺賬、定期工作、兩票管理、工單和設(shè)備管理、生產(chǎn)實時監(jiān)控等，各模塊的具體功能和需求如下：

排班管理模塊：排班表管理的主要功能需有排班表的建立、排班表的查詢以及排班表與值班人員的關(guān)系建立與查詢，可以方便地按照風場實際運行的排班規(guī)則建立排班表，方便用戶定義查詢。

系統(tǒng)日志模塊：包描值長日志、值班員日志、交接班日志等， 日志之間可以共享數(shù)據(jù)，上級可以共享下級日志中的記事。

運行臺賬模塊：運行臺賬主要記錄、修改和查詢生產(chǎn)運行方面的技術(shù)臺賬、試驗臺賬和其他運行事務(wù)管理臺賬等。

定期工作模塊：運行定期工作包括運行定期切換和運行定期試驗。系統(tǒng)需提供定期工作周期配置功能，以適應(yīng)用戶從不同思考角度來配置周期，重要的是系統(tǒng)將需要執(zhí)行操作票的定期工作同典型票關(guān)聯(lián)。在對應(yīng)的典型操作票中，安全生產(chǎn)技術(shù)管理人員事先將定期試驗可能的風險辨識及預(yù)控措施策劃完整。當值班員按照運行定期工作的流程執(zhí)行時，可以方便地關(guān)聯(lián)到本次定期切換和定期試驗可能產(chǎn)生的風險和預(yù)控措施。有些定期試驗需要記錄定期試驗的測量數(shù)據(jù)，系統(tǒng)需提供規(guī)范的表格進行錄入，這些數(shù)據(jù)是運行記錄的一部分，當本次定期工作完成后這些數(shù)據(jù)被提交確認，變成設(shè)備或系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)。

兩票管理模塊：在風力發(fā)電企業(yè)中， 工作票、操作票管理是日常安全管理工作的重心，也是保證人身安全、設(shè)備安全的有力手段。在兩票管理模塊中可以實現(xiàn)風場所需要的各種工作票和操作票以及操作卡的業(yè)務(wù)處理，并且能把兩票之同以及兩票與工單相關(guān)聯(lián)，也可以由工單中或其他工作票觸發(fā)生成、檢索相應(yīng)的票據(jù)。用戶可以根據(jù)各自企業(yè)內(nèi)部規(guī)定定制兩票流程，還可以將常用的操作票生成典型票，以后需要使用類似的票，只需提取典型票，稍加修改，生成新的票，并使電子票樣和紙質(zhì)票樣完全一致。

工單和設(shè)備管理模塊：設(shè)備管理系統(tǒng)主要功能分為設(shè)備資產(chǎn)臺賬管理、缺陷管理、工單管理、設(shè)備維護定期工作（預(yù)防性維護）、項目管理等功能模塊，系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)主要以工單為主線，以設(shè)備資產(chǎn)臺賬管理為基礎(chǔ)，并輔以多種檢修策略為手段，建立統(tǒng)一的技術(shù)管理平臺。

在一體化平臺上，設(shè)備資產(chǎn)管理實現(xiàn)與安全管理、物資管理、成本管理、財務(wù)管理、運行管理、預(yù)算管理等系統(tǒng)無縫融合，進一步強化對企業(yè)和電站的管控。

生產(chǎn)實時監(jiān)控 ：通過實時監(jiān)視系統(tǒng)，將各風場獨立或分散的監(jiān)控、監(jiān)測系統(tǒng)整合到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，建立基于設(shè)備和過程的、集中的實時數(shù)據(jù)倉庫，組建機組設(shè)備模型，將海量離散數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，構(gòu)筑風場關(guān)鍵的實時動態(tài)模型平臺，并利用設(shè)備編碼將設(shè)備動態(tài)屬性向業(yè)務(wù)層開放，允許其他非運行的專業(yè)技術(shù)人員利用實時平臺，共同參與對設(shè)備以及生產(chǎn)過程的實時數(shù)據(jù)的分析、處理和應(yīng)用。設(shè)計開發(fā)應(yīng)基于實時信息的應(yīng)用模塊，通過對實時和歷史數(shù)據(jù)的處理、篩選、挖掘，使生產(chǎn)過程保持最佳的效率[1]。

3 在大數(shù)據(jù)背景下對深入使用信息化系統(tǒng)的思考和建議

信息化管控一體化的運行將會不斷積累大量的歷史數(shù)據(jù)，隨著大數(shù)據(jù)和云計算的興起，可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)以及現(xiàn)有信息化系統(tǒng)的深入使用、挖掘、分析，更高效地提高企業(yè)的運營管理效益。

3.1 通過信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺深入使用提升發(fā)電量

信息化系統(tǒng)平臺通過采集風電場部分運行狀態(tài)數(shù)據(jù)達到實時監(jiān)控設(shè)備的要求，通過這些數(shù)據(jù)的分析，可以發(fā)掘很多改善發(fā)電性能的措施。例如在風電機組歷史運行數(shù)據(jù)上，對風電機組的功率特性進行測量工作，將測試功率曲線、仿真設(shè)計功率曲線和機組設(shè)計的標準功率曲線進行比較分析，可以找出風電機組功率曲線的優(yōu)化方案，切實提升風電場發(fā)電效益。

3.2 通過信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺的深入使用提高定維管理

風力發(fā)電機組的維護工作一般分為半年期和一年期定期維護工作，即以時間為周期開展發(fā)電機組的維護檢修工作。首先，定期體制缺乏科學性，時間周期一到不管電氣設(shè)備的初始狀態(tài)、環(huán)境差異和運行狀況，一律到期必修；其次，定期檢修缺乏經(jīng)濟性，采用定期檢修的方法不僅會增加財力支出，也不能保證設(shè)備完好無損，縮短了設(shè)備的使用壽命，同時也損失了發(fā)電量；最后，定期檢修缺乏周期合理性，通常在這一檢修模式中，可能會出現(xiàn)維修過度或維修不足的情況，不能滿足對風力發(fā)電機組安全可靠運行的要求。利用信息化管理系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)對各部件運行參數(shù)、環(huán)境因素進行分析，確定設(shè)備的檢修狀況，也可根據(jù)同類型零部件的平均使用壽命確定更換周期。

3.3 通過信息化系統(tǒng)的深入使用提升機組運行效率

通過整合信息化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并進行分析將極大地提高發(fā)電機組的運行效率。偏航對風是風力發(fā)電機組經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象，但往往對完風后由于風速低機組仍不能啟動并網(wǎng)，此時的偏航是沒有意義的。同樣偏航后不久機組解纜動作也會造成機組停運，甚至停運時間達到十分鐘以上造成發(fā)電量損失。風功率預(yù)測數(shù)據(jù)共享后就可以減少機組無意義的偏航動作，也可以在無風時對機組進行主動解纜。

3.4 通過信息化系統(tǒng)的深入使用提升故障預(yù)警能力

通過將風電機組歷史故障運行數(shù)據(jù)整合到信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺中，采用數(shù)據(jù)挖掘能力將大量歷史故障數(shù)據(jù)組成模型，重要組件實時監(jiān)控數(shù)據(jù)與基準模型進行對比，故障監(jiān)控方法細化到監(jiān)控次組件故障，包括油溫、油顆粒、油脂及震動等。運用不同的預(yù)測性模型找到基準并與已計算的數(shù)據(jù)進行比較，最終得出設(shè)備退化的程度，并采取適當?shù)拇胧?。大?shù)據(jù)技術(shù)的興起將改變傳統(tǒng)的故障檢修模式，將運維的主要目標從被動故障檢修轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)判性運維，為降低風電企業(yè)運維成本和提高運維成效方面提供了有力的保障。

3.5 通過信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺深入使用建立故障診斷平臺

風場可以將一些不能解決的問題由現(xiàn)場或者集控通過手機終端的方式提交到信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺專家診斷庫中，由專家或者廠家將解決方案錄制成視頻返回到現(xiàn)場，提升現(xiàn)場運維故障的效益和管理。

綜上所述， 通過信息化系統(tǒng)平臺在風電場運維管理中得到有效應(yīng)用 ，進一步標準化、規(guī)范化、精細化風電場管理，提高管控能力，對于風電企業(yè)降低企業(yè)運營成本，提高運營效率發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。而積極探索如何深入使用現(xiàn)有信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺，提升數(shù)據(jù)分析挖掘能力對于提高風電場運營管理效率具有重要意義。

【參考文獻】

【1】邱巖，梁志靜.風電場生產(chǎn)運維管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[J].風能，2015（08）：52-55.