以大數(shù)據(jù)技術(shù)為新能源運行保駕護航

梁愷 張揚帆 楊偉新

“今年2月，風電場累計故障次數(shù)環(huán)比增加23%，其中026號機組故障次數(shù)最多，下一階段例行維護過程中應(yīng)重點關(guān)注?！?月1日，國網(wǎng)冀北電科院新能源大數(shù)據(jù)分析團隊就某風電場運行性能分析結(jié)果與場站工作人員開展專項討論，為新能源場站運行出謀劃策。

近年來，隨著新型電力系統(tǒng)數(shù)智化特征逐漸凸顯，應(yīng)用海量多源數(shù)據(jù)賦能新能源精益化分析的需求日益迫切。電科院依托“兩支撐、三賦能”大數(shù)據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)體系，開發(fā)了新能源大數(shù)據(jù)精細化分析與創(chuàng)新服務(wù)平臺，推動業(yè)務(wù)提升與能源轉(zhuǎn)型，助力新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和新能源高質(zhì)量發(fā)展。

打通數(shù)據(jù)壁壘

保障電網(wǎng)安全運行

2024年1月，冀北地區(qū)遭遇極寒天氣，冀北北部風電場多臺風機出現(xiàn)低溫停機。新能源大數(shù)據(jù)平臺基于第三方氣象數(shù)據(jù)和機組運行數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析，提前將風機脫網(wǎng)風險準確預報出來，支撐電網(wǎng)開展新能源脫網(wǎng)容量預測。

“極端天氣下的新能源停機容量預測是大數(shù)據(jù)平臺的業(yè)務(wù)功能之一?！彪娍圃盒履茉创髷?shù)據(jù)分析團隊研發(fā)人員王玙介紹，“平臺打通氣象數(shù)據(jù)、機組發(fā)電數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)的應(yīng)用壁壘，通過預測誤差解耦評價、優(yōu)化修正等挖掘功率預測短板環(huán)節(jié)，及時預測大風、暴雪、低溫等極端天氣造成的新能源停機容量?！?/p>

目前，平臺已接入冀北地區(qū)357座新能源場站的分鐘級運行數(shù)據(jù)、多座新能源場站秒級運行數(shù)據(jù)、以及第三方模型數(shù)據(jù)，并以多元數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)為電網(wǎng)提供更深層次、更全面的支撐服務(wù)，實現(xiàn)源、網(wǎng)兩端的融匯互聯(lián)，提升新能源運行管控水平。

“線上+線下”服務(wù)模式

提升新能源場站運行質(zhì)效

2023年6月，電科院針對某風電場長期運行數(shù)據(jù)開展分析，發(fā)現(xiàn)其存在多臺發(fā)電性能劣化的風電機組，嚴重影響發(fā)電效益。進一步開展劣化原因溯源，探明部分風電機組的偏航偏差較大，其中9臺機組的偏航偏差大于5°。

在此基礎(chǔ)上，電科院通過線下開展基于激光雷達測風儀的風電機組功率特性和偏航偏差試驗驗證，提出了偏航控制參數(shù)校正優(yōu)化建議，現(xiàn)場整改優(yōu)化后風電機組偏航偏差均位于-5°至5°之內(nèi)，機組發(fā)電量平均提升約1.2%。

“此次偏航偏差優(yōu)化是電科院新能源所‘線上+線下服務(wù)模式的典型應(yīng)用?！蓖醌_介紹，“依托數(shù)據(jù)平臺，線上開展新能源發(fā)電性能及運行可靠性量化評估，由場站至機組逐級定位發(fā)電性能損失及運行異常原因，同時充分利用電科院專家資源，開展線下檢測試驗，及時排查運行隱患，優(yōu)化場站運行性能?！?/p>

通過“線上”數(shù)據(jù)分析、“線下”專家服務(wù)相結(jié)合的數(shù)字增值服務(wù)模式，顯著降低了傳統(tǒng)離線技術(shù)服務(wù)方法的時間成本和人力成本。目前已與多家發(fā)電公司的新能源場站簽訂了技術(shù)監(jiān)督和技術(shù)服務(wù)合同，提升了公司的市場競爭力和經(jīng)濟效益。

創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)模式

推動新能源行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級

電科院積極探索新能源大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)模式，以構(gòu)建共生共享的新能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化生態(tài)圈為目標，提升新能源數(shù)字化管理水平，助力新能源行業(yè)發(fā)展升級。

以新能源場站涉網(wǎng)性能分析功能為例，2023年9月，根據(jù)某風電場長期運行數(shù)據(jù)的跟蹤分析，判斷該場站涉網(wǎng)性能缺陷主要集中在AVC調(diào)節(jié)偏差方面，其電壓調(diào)節(jié)合格率長期處于84.7%左右?；谄脚_先進算法及線下測試結(jié)果，初步定位了缺陷成因，隨后風電場聯(lián)合設(shè)備廠家對AVC系統(tǒng)控制策略進行了優(yōu)化，優(yōu)化后電壓合格率提高到97.6%左右。在這一案例中，電科院、新能源場站、設(shè)備廠家三方共同打造了多方參與、共生共享的生態(tài)運營模式。

電科院將新能源大數(shù)據(jù)平臺作為新能源發(fā)電數(shù)字化服務(wù)能力的重要載體，圍繞“技術(shù)、數(shù)據(jù)、產(chǎn)品”三條線，著力“夯實數(shù)據(jù)管理層、豐富業(yè)務(wù)應(yīng)用層、優(yōu)化平臺服務(wù)層”三層管理，引領(lǐng)新能源管理數(shù)字化變革。

目前，冀北新能源大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用平臺已面向多個業(yè)務(wù)場景開展應(yīng)用，相關(guān)成果先后入選國網(wǎng)電力人工智能應(yīng)用白皮書、國網(wǎng)數(shù)據(jù)增值服務(wù)典型產(chǎn)品手冊、中國電子企業(yè)協(xié)會能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)典型應(yīng)用案例集，并獲得國網(wǎng)冀北電力有限公司科技進步一等獎、電力建設(shè)科技進步二等獎、國網(wǎng)公司科技進步三等獎等獎項。