風(fēng)電場(chǎng)與風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)的精細(xì)化探討

蘇平

摘 要 隨著社會(huì)生產(chǎn)能力以及人們生活水平的提升，對(duì)能源的需求在不斷增加，而風(fēng)電作為重要的清潔能源之一，受到了國(guó)家以及社會(huì)各界的廣泛關(guān)注和重視，風(fēng)力發(fā)電也逐漸成為發(fā)電行業(yè)的重要發(fā)展方向之一。本文簡(jiǎn)單分析了風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢(shì)，并對(duì)風(fēng)電場(chǎng)與風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析的意義及其軟件功能進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述。

關(guān)鍵詞 風(fēng)電機(jī)組;運(yùn)行數(shù)據(jù);精細(xì)化分析

隨著我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模以及數(shù)量的不斷增加，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)以及風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行管理工作提出了更多、更高的要求，而針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)與風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)化分析，不僅是為了對(duì)風(fēng)電機(jī)組等機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析和掌控，從而確保風(fēng)電場(chǎng)機(jī)械設(shè)備的正常、穩(wěn)定運(yùn)行，還有助于對(duì)風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)模式進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效益的提升。

1風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢(shì)

風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一，風(fēng)電屬于清潔型能源，其電能生產(chǎn)不需要通過(guò)燃煤以及燃油等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)，有助于避免燃煤以及燃油環(huán)節(jié)帶來(lái)的環(huán)境污染以及溫室效應(yīng)等問(wèn)題，而且，在電能生產(chǎn)過(guò)程中幾乎不會(huì)產(chǎn)生其他廢料;

其二，風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)性在不斷提升，與水力發(fā)電相比較，風(fēng)電不需要進(jìn)行水壩等建筑設(shè)施的建設(shè)，使得風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目很少涉及移民等問(wèn)題，與火力發(fā)電相比，風(fēng)力發(fā)電對(duì)燃料的需求幾乎沒(méi)有，所以，風(fēng)電幾乎不涉及燃料運(yùn)輸以及廢料清除等工作環(huán)節(jié)，無(wú)形中提升了風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性，使得風(fēng)力發(fā)電的電能生產(chǎn)成本要低于油電以及核電等發(fā)電形式，并接近于火力發(fā)電，從綜合效益角度而言，風(fēng)力發(fā)電在各類型發(fā)電模式中有著較高的競(jìng)爭(zhēng)力[1]。

2風(fēng)電場(chǎng)與風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析的意義

2.1 有助于充分發(fā)揮風(fēng)電場(chǎng)與風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)的價(jià)值

風(fēng)電場(chǎng)與風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件的功能，其一，是對(duì)全場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)收集和存儲(chǔ)，其二，則是通過(guò)對(duì)這些運(yùn)行數(shù)據(jù)的分類、整理與分析，構(gòu)建出風(fēng)電場(chǎng)與風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行模型，不僅可以幫助風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)發(fā)電情況以及電量損失原因進(jìn)行準(zhǔn)確分析，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電效率的提升，還可以對(duì)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控，并通過(guò)設(shè)備故障智能診斷等功能對(duì)設(shè)備運(yùn)行問(wèn)題進(jìn)行提前預(yù)警，確保風(fēng)電機(jī)組的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 有助于推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電的智能化發(fā)展

風(fēng)電場(chǎng)與風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件的特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在機(jī)器學(xué)習(xí)、環(huán)境自適應(yīng)功能、智能化算法以及可協(xié)同控制等幾個(gè)方面，其中，機(jī)器學(xué)習(xí)以及環(huán)境自適應(yīng)功能一般應(yīng)用于風(fēng)電機(jī)組性能的優(yōu)化等方面，可以顯著提升風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電效率并實(shí)現(xiàn)收益的提升，而智能化算法則可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)監(jiān)控以及維護(hù)效率的提升，有助于降低風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本，可協(xié)同控制功能有助于提高風(fēng)電場(chǎng)的管理水平和管理效率，對(duì)風(fēng)力發(fā)電的智能化、自動(dòng)化發(fā)展有著積極的推動(dòng)作用[2]。

3風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件及其統(tǒng)計(jì)內(nèi)容

3.1 風(fēng)電場(chǎng)與風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件的主要模塊

（1）數(shù)據(jù)采集模塊。風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件的數(shù)據(jù)采集模塊，主要是通過(guò)與SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行連通的方式，對(duì)風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)速、風(fēng)向等信息數(shù)據(jù)以及葉片轉(zhuǎn)速、槳距角、實(shí)時(shí)功率和發(fā)電量等狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，同時(shí)，還會(huì)對(duì)風(fēng)電機(jī)組的各種故障數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、分類、整理以及標(biāo)準(zhǔn)化處理，并形成相應(yīng)的風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)處理報(bào)告。

（2）關(guān)鍵指標(biāo)計(jì)算統(tǒng)計(jì)分析模塊。風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件中的關(guān)鍵指標(biāo)計(jì)算統(tǒng)計(jì)分析模塊，主要是根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際情況以及電能生產(chǎn)實(shí)際需要，對(duì)電能生產(chǎn)影響因素以及關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、整理、分析和計(jì)算，其中包括以下幾個(gè)方面：風(fēng)電場(chǎng)整體以及單個(gè)風(fēng)電機(jī)組的電能理論生產(chǎn)值和實(shí)際生產(chǎn)值;風(fēng)電機(jī)組發(fā)電時(shí)間及其損失電量;風(fēng)電機(jī)組故障時(shí)間以及故障類型等。運(yùn)行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件需要針對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)，采取不同類別的統(tǒng)計(jì)和分析算法進(jìn)行計(jì)算，然后將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行匯總、分類等處理，并對(duì)風(fēng)電場(chǎng)以及風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)反映。

（3）分析結(jié)果存儲(chǔ)與圖形化展示模塊。風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件中的分析結(jié)果存儲(chǔ)與圖形化展示模塊，一方面是將風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)分析結(jié)果存儲(chǔ)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，另一方面是通過(guò)各類圖形化功能對(duì)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果進(jìn)行展示，并附帶相應(yīng)的數(shù)據(jù)查詢和導(dǎo)出功能，可以讓相關(guān)技術(shù)人員更加直觀的了解風(fēng)電場(chǎng)以及風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀況，幫助相關(guān)技術(shù)人員提前發(fā)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組可能出現(xiàn)的運(yùn)行故障，并采取妥善的應(yīng)對(duì)和處理措施。

3.2 風(fēng)電場(chǎng)與風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件的統(tǒng)計(jì)內(nèi)容

風(fēng)電場(chǎng)與風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件的統(tǒng)計(jì)內(nèi)容，其一，是風(fēng)電場(chǎng)理論發(fā)電量和實(shí)際發(fā)電量，理論發(fā)電量主要是指根據(jù)風(fēng)電機(jī)組的功率曲線計(jì)算出的應(yīng)發(fā)電量，而功率曲線的計(jì)算，則是在一定時(shí)間范圍內(nèi)，以不限電和不限功率的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)為基準(zhǔn)，以風(fēng)速儀風(fēng)速為參數(shù)計(jì)算出的風(fēng)電機(jī)組功率曲線。而實(shí)際發(fā)電量則是在一定時(shí)間范圍內(nèi)，風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)每個(gè)風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際發(fā)電量以及匯總的總發(fā)電量。其二，是統(tǒng)計(jì)風(fēng)電場(chǎng)的電網(wǎng)限電量，主要是在一定時(shí)間區(qū)間內(nèi)，以電網(wǎng)指令限電情況下的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)為基準(zhǔn)，通過(guò)計(jì)算風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際發(fā)電量與理論發(fā)電量之間的差值，分析出該狀態(tài)下風(fēng)電機(jī)組的電能損失情況。其三，是對(duì)風(fēng)電機(jī)組在不同運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，主要是對(duì)風(fēng)電機(jī)組在不同運(yùn)行狀態(tài)下的發(fā)電情況、停機(jī)情況、故障發(fā)生情況以及維持時(shí)間等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，方便相關(guān)技術(shù)人員對(duì)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行合理調(diào)整與掌控[3]。

4結(jié)束語(yǔ)

總而言之，風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)精細(xì)化分析軟件的應(yīng)用，不僅可以幫助風(fēng)電場(chǎng)工作人員更加及時(shí)、準(zhǔn)確的了解風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀況和風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，還可以幫助風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)人員提前分析和發(fā)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中存在的隱患，并幫助相關(guān)技術(shù)人員制定出妥善、可行的解決方案，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)效益的提升以及健康發(fā)展有著重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 邢志剛，沈昕，高英俊，等.風(fēng)電場(chǎng)與風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)的精細(xì)化分析[J].風(fēng)能，2017（12）：88-93.

[2] 李秋佳.基于大數(shù)據(jù)建模分析的風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法[D].北京：華北電力大學(xué)，2019.

[3] 張靜.基于數(shù)據(jù)的風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)健康評(píng)估與故障預(yù)測(cè)研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2019.