我們真的理解風電“大數(shù)據(jù)”嗎？

2018-01-22 15:53:24 文德能源視點　點擊量：評論 (0)

　　2017年北京風能展的主題是數(shù)字化，也有好多業(yè)內(nèi)大咖講了了數(shù)字化、大數(shù)據(jù)將在風電發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用，更有專家認為這將決定風電...

　　2017年北京風能展的主題是“數(shù)字化”，也有好多業(yè)內(nèi)大咖講了了數(shù)字化、大數(shù)據(jù)將在風電發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用，更有專家認為這將決定風電下一個十年。其實，數(shù)字化、大數(shù)據(jù)等正在將人類工業(yè)向4.0時代迅猛推進，風電行業(yè)也只是其中的一支而已。從風電設(shè)備的角度看，未來十年，材料科學、控制技術(shù)、系統(tǒng)集成、葉片新工藝等方面的創(chuàng)新也被寄予厚望。

　　近年來，很多整機企業(yè)以及業(yè)主都建立集控中心或者數(shù)據(jù)中心，將多個風電場的核心數(shù)據(jù)集中于此，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的匯聚和生產(chǎn)的集約化管理，期望能實現(xiàn)對機組的智能診斷與預測運維。然而實際實施效果其實還沒有達到所期待的“大數(shù)據(jù)”能發(fā)揮的作用，大部分業(yè)主集控中心在機組故障預測與診斷、預測性運維的實現(xiàn)上并不理想。

　　而從事運維中心搭建的多是IT及大數(shù)據(jù)領(lǐng)域非常知名的大公司，在大數(shù)據(jù)挖掘算法及應用方面也都經(jīng)驗豐富。筆者認為，主要原因歸結(jié)于，整個過程重點停留在大數(shù)據(jù)的各種算法、處理技巧、理論分析上，停留在完美的頂層設(shè)計上，而恰恰缺乏對底層落地環(huán)節(jié)的重視、缺乏關(guān)鍵部件及子系統(tǒng)診斷預警模型核心技術(shù)。

　　明陽張啟應在接受風能雜志采訪時對大數(shù)據(jù)、數(shù)字化這樣理解：“數(shù)字化是未來的發(fā)展趨勢之一，但它的關(guān)鍵在于誰能夠真正理解并運用好它”。筆者比較認同他的看法。大數(shù)據(jù)只是一個手段、工具，而真正決定能否更好的利用好這些數(shù)據(jù)的是背后的人。要做好風電機組的健康診斷及機組評價需要專業(yè)的懂機組的人。

　　眾所周知，在高校里傳統(tǒng)的機械故障診斷是一個學科，無數(shù)碩士博士畢業(yè)于此專業(yè)，針對機械設(shè)備典型故障的機理進行理論、試驗研究，比如我的好多同門師兄弟研究生期間都是做這方面工作的，比如研究轉(zhuǎn)子軸裂紋、軸承點蝕、設(shè)備不平衡等故障建模、試驗、診斷分析方法等，當然大數(shù)據(jù)分析方法也是經(jīng)常被應用的手段，但這需要機械故障診斷領(lǐng)域?qū)I(yè)的人員去完成這樣的工作，而不是單純大數(shù)據(jù)分析方面的專家。下面這張圖從一個朋友的微信朋友圈借鑒過來的，無論哪個角度看到的都是數(shù)據(jù)的“真相”，但是卻只有懂的人能看清“真相”的前提和本質(zhì)。

　　比如在醫(yī)學方面，僅僅依靠大數(shù)據(jù)方面的專家就可以通過數(shù)據(jù)挖掘等手段來診斷病人，就可以替代醫(yī)生嗎？從現(xiàn)在技術(shù)情況看還不具備這個能力，至少有眾多的疑難雜癥需要醫(yī)生的參與。當然，如果是醫(yī)學專家+大數(shù)據(jù)分析來診斷病人，可能就更靠譜些。而我們風電領(lǐng)域恰恰也需要既懂機組運行原理又懂故障診斷的“專家”來攻關(guān)目前不能閉環(huán)的問題，從而真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)的價值。

　　下圖是某齒輪箱油池溫度與濾芯前壓力的運行關(guān)系示意圖，圖中的顏色深淺代表潤滑分配器出口的油溫。如何從中挖掘出有用的信息，來評價齒輪箱運行特性、指導齒輪箱運維工作，需要對齒輪箱運行及控制特性熟悉的工程師或?qū)＜遥瑫r可借助包括大數(shù)據(jù)挖掘在內(nèi)的分析手段來得以實現(xiàn)。比如至少我們可以從中了解到齒輪箱冷卻特性、控制邏輯、啟動特性、濾芯堵塞狀態(tài)等信息，同時借助大數(shù)據(jù)分析可以判斷機組在不同季節(jié)、不同工況下齒輪箱及輔助系統(tǒng)運行特性，分析濾芯堵塞狀態(tài)變化并從而用于診斷運行異常。

　　目前大量存量機組的運行狀況并不樂觀，很多機組的性能甚至都沒有達到設(shè)計的基本要求；運行狀況惡劣，損耗著未來的壽命；相反也有些機組由于近年來風機技術(shù)進步、機組選型等原因壽命損耗很小，有很大的技改經(jīng)濟性。如何優(yōu)化存量資產(chǎn)，提升存量資產(chǎn)價值，保障存量機組安全是業(yè)主應更加關(guān)注的事情。在目前的技術(shù)條件下，在集控系統(tǒng)或平臺等“頂層設(shè)計”的基礎(chǔ)上，需要更加了解機組及子系統(tǒng)的物理邏輯、運行特性，需要傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的更好結(jié)合，才能真正的落地。