風(fēng)電場(chǎng)智慧運(yùn)營(yíng)：巴彥淖爾實(shí)踐

2017-09-05 11:13:28 金風(fēng)智慧能源服務(wù)微平臺(tái)　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

是誰(shuí)集中控制了2個(gè)風(fēng)電場(chǎng)與4個(gè)光伏電站？為何從現(xiàn)場(chǎng)撤走了大量人員？怎樣在成本降低的同時(shí)獲得發(fā)電量的提升？到國(guó)華巴彥淖爾分公司，看看智慧運(yùn)營(yíng)的2 0時(shí)代。　　多重挑戰(zhàn)　　如果你在網(wǎng)上搜索巴彥淖爾，

是誰(shuí)集中控制了2個(gè)風(fēng)電場(chǎng)與4個(gè)光伏電站？為何從現(xiàn)場(chǎng)撤走了大量人員？怎樣在成本降低的同時(shí)獲得發(fā)電量的提升？到國(guó)華巴彥淖爾分公司，看看智慧運(yùn)營(yíng)的2.0時(shí)代。

　　多重挑戰(zhàn)

　　如果你在網(wǎng)上搜索“巴彥淖爾”，可以得知這就是那個(gè)被譽(yù)為“塞上江南”的地方。同時(shí)，在它的文字描述中，更多被提及的還有風(fēng)能與日照資源。

　　巴彥淖爾是國(guó)內(nèi)風(fēng)能資源最富集的地區(qū)之一，技術(shù)可開(kāi)發(fā)量超過(guò)6000萬(wàn)千瓦，占內(nèi)蒙古自治區(qū)的40%。全市輻照量在6278.25兆焦耳/平方米至6603.04兆焦耳/平方米之間，日照充分，太陽(yáng)輻射強(qiáng)，僅次于青藏高原。

　　正因如此，國(guó)華能源投資有限公司巴彥淖爾分公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)國(guó)華巴彥淖爾分公司）在此已經(jīng)投入運(yùn)行了2個(gè)風(fēng)電場(chǎng)和4個(gè)光伏電站，總計(jì)裝機(jī)容量60萬(wàn)千瓦。同時(shí)，一個(gè)總?cè)萘繛?0萬(wàn)千瓦的風(fēng)電場(chǎng)也正在建設(shè)當(dāng)中，預(yù)計(jì)在2017年年底前并網(wǎng)發(fā)電。

　　國(guó)華巴彥淖爾分公司的工作管轄范圍包括呼和浩特、包頭、巴彥淖爾、烏海、鄂爾多斯等地區(qū)。由于地域廣闊，該公司所在地巴彥淖爾市距離任何一個(gè)項(xiàng)目，都有約200公里的距離。隨著并網(wǎng)運(yùn)行的項(xiàng)目越來(lái)越多，規(guī)模越來(lái)越大，以往傳統(tǒng)、單一、分散的場(chǎng)站運(yùn)營(yíng)模式，給企業(yè)的精益化管理及進(jìn)一步發(fā)展帶來(lái)了一系列挑戰(zhàn)。

　　首先是成本控制。

　　“隨著發(fā)電交易量越來(lái)越大，以及交易電價(jià)的不斷降低，發(fā)電成本的控制就顯得極為重要。”國(guó)華巴彥淖爾分公司的一位運(yùn)營(yíng)人員談到。

　　在風(fēng)電場(chǎng)分散運(yùn)維的模式下，人員技術(shù)能力、運(yùn)維質(zhì)量參差不齊，這導(dǎo)致了運(yùn)維成本的居高不下。

　　其次是運(yùn)營(yíng)效率。

　　一方面，分散在各場(chǎng)站的信息系統(tǒng)較為獨(dú)立，使場(chǎng)站與上級(jí)公司、場(chǎng)站相互之間的信息流、業(yè)務(wù)流不夠暢通；另一方面，雖然各風(fēng)電場(chǎng)與光伏電站在運(yùn)行期間能夠積累大量的數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)的管理、分析和價(jià)值挖掘能力非常有限，有較為明顯的提高空間。

　　“如果未來(lái)要實(shí)行實(shí)時(shí)交易，今天就得報(bào)明天的發(fā)電量，怎么才能知道自己報(bào)多少合適？”上述運(yùn)營(yíng)人員說(shuō)：“之前的發(fā)電成本一個(gè)月統(tǒng)計(jì)一次，以這樣的核算速度根本就來(lái)不及。”

　　怎樣通過(guò)數(shù)據(jù)更合理地評(píng)價(jià)風(fēng)電場(chǎng)與機(jī)組績(jī)效，快速準(zhǔn)確地解析電量損失構(gòu)成并對(duì)癥下藥，對(duì)提升風(fēng)電場(chǎng)全周期運(yùn)營(yíng)水平很有價(jià)值。

　　除以上兩個(gè)方面外，更重要的挑戰(zhàn)是傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)模式下的人員與設(shè)備安全問(wèn)題。

　　難以預(yù)知的事故，帶來(lái)巨大的潛在經(jīng)濟(jì)損失和人身安全隱患。“因此對(duì)于人員的管理必須不斷加強(qiáng)，尤其是對(duì)于外委施工隊(duì)伍，每次進(jìn)場(chǎng)前要進(jìn)行培訓(xùn)，考試合格后方可入場(chǎng)開(kāi)展工作，工作中還要對(duì)施工隊(duì)伍進(jìn)行安全質(zhì)量監(jiān)督。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的管理，風(fēng)電機(jī)組每年需要定檢2次，葉片每年也需要請(qǐng)專(zhuān)家定檢。”上述運(yùn)營(yíng)人員談到。

　　然而即便如此，現(xiàn)場(chǎng)人員每爬一次機(jī)組、開(kāi)一次車(chē)，都在概率上增加了安全隱患。如果能夠通過(guò)數(shù)據(jù)提前獲知故障的發(fā)生，就能做好機(jī)組的集中預(yù)防性維護(hù)，提高運(yùn)維效率，甚至減少定檢次數(shù)，為人員與設(shè)備安全提供更強(qiáng)有力的保障。

　　深入合作

　　國(guó)華巴彥淖爾分公司所面臨的一些挑戰(zhàn)，在國(guó)華公司乃至整個(gè)風(fēng)電行業(yè)都具有普遍性。為此，不少風(fēng)電開(kāi)發(fā)商都在積極探索新的經(jīng)營(yíng)管理模式，向集團(tuán)化集中管理、標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方向轉(zhuǎn)變。

　　目前，風(fēng)電開(kāi)發(fā)商的主要探索包括以下五個(gè)方面：

　　其一是建設(shè)集控中心，構(gòu)建生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)指揮中心，集中監(jiān)控管理，統(tǒng)一調(diào)度指揮。

　　其二是建設(shè)強(qiáng)大的技術(shù)支持體系：主動(dòng)預(yù)警、故障診斷、大部件監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程專(zhuān)家支持。

　　其三是打造智能的能量管理平臺(tái)。

　　其四是建立集中的能量預(yù)測(cè)平臺(tái)。

　　其五是實(shí)現(xiàn)靈活的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算應(yīng)用。

　　“通過(guò)客戶在上述運(yùn)營(yíng)模式的新探索可以看出，風(fēng)電運(yùn)營(yíng)必然向集中管理、資源共享、智能分析的方向發(fā)展，形成一體化的智能運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)。”金風(fēng)科技一位產(chǎn)品工程師認(rèn)為：“區(qū)別于傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)方式的智慧運(yùn)營(yíng)2.0時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。”

　　2016年，國(guó)華能源投資有限公司為實(shí)現(xiàn)對(duì)其下屬場(chǎng)站的“集中監(jiān)控、無(wú)人值班、少人值守、區(qū)域檢修”能力，減少運(yùn)維成本，提升場(chǎng)站綜合管理水平，進(jìn)行了大量的調(diào)研。并于當(dāng)年8月2日，召開(kāi)了集控專(zhuān)項(xiàng)研討會(huì)，確定由金風(fēng)科技對(duì)國(guó)華巴彥淖爾分公司的2個(gè)風(fēng)電場(chǎng)和4個(gè)光伏電站進(jìn)行智慧運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)SOAM?（Smart Operation Administration & Maintenance）的建設(shè)與部署。

　　據(jù)悉，智慧運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)SOAM?是金風(fēng)科技智慧運(yùn)營(yíng)2.0整體解決方案中的一部分。而智慧運(yùn)營(yíng)2.0整體解決方案，正是為應(yīng)對(duì)在風(fēng)電運(yùn)營(yíng)中的挑戰(zhàn)而生，通過(guò)一體化的IT系統(tǒng)和高效運(yùn)營(yíng)體系的配合，持續(xù)改善人員行為、設(shè)備運(yùn)行性能，提高運(yùn)營(yíng)效率，降低運(yùn)營(yíng)成本。

　　金風(fēng)科技智慧運(yùn)營(yíng)2.0整體解決方案由兩部分構(gòu)成：其一是高效前臺(tái)——即標(biāo)準(zhǔn)化、高質(zhì)量、高效率的共享運(yùn)維服務(wù)團(tuán)隊(duì)和智能調(diào)度的物資保障。其二是智慧大腦，也就是智慧運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)SOAM?。

　　針對(duì)運(yùn)營(yíng)管理的需求，金風(fēng)科技智慧運(yùn)營(yíng)2.0整體解決方案要達(dá)到4個(gè)目標(biāo)：

　　其一是通過(guò)場(chǎng)群集中監(jiān)控所帶來(lái)的區(qū)域服務(wù)共享，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)站無(wú)人值班、少人值守的運(yùn)營(yíng)模式。經(jīng)測(cè)算，以上功能實(shí)現(xiàn)后可降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用20元/千瓦～30元/千瓦。

　　其二是以智能故障診斷、大數(shù)據(jù)預(yù)警為核心的預(yù)防性維護(hù)，確保機(jī)組的健康高效運(yùn)轉(zhuǎn)，這能夠提升機(jī)組平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間20%～30%。

　　其三是洞察損失電量的因素，精準(zhǔn)提升發(fā)電量可利用率（PBA），實(shí)現(xiàn)端對(duì)端的場(chǎng)群績(jī)效管理，從而提升2%～5%的發(fā)電量。

　　其四是基于場(chǎng)群的集中功率預(yù)測(cè)和功率控制，構(gòu)建虛擬電場(chǎng)，運(yùn)籌智慧能源交易，提升售電量。

　　如今，作為國(guó)華系統(tǒng)分公司級(jí)別的第一個(gè)集控中心，金風(fēng)科技已為國(guó)華巴彥淖爾分公司完成基于智慧運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)SOAM?的集控中心設(shè)計(jì)與基礎(chǔ)功能的部署，并將逐步完善功率控制、集中風(fēng)光功率預(yù)測(cè)、大數(shù)據(jù)預(yù)警、故障診斷及風(fēng)電業(yè)務(wù)智能等高級(jí)應(yīng)用。這些實(shí)用性更強(qiáng)的高級(jí)應(yīng)用功能作為智慧運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)SOAM?的有機(jī)組成部分，通過(guò)打通數(shù)據(jù)層，形成完整業(yè)務(wù)閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)其核心價(jià)值的有效落地。

　　初步成果

　　“國(guó)華巴彥淖爾分公司這套系統(tǒng)已經(jīng)試運(yùn)行近2個(gè)月，實(shí)現(xiàn)了一系列基礎(chǔ)功能的驗(yàn)證。”金風(fēng)科技的一位產(chǎn)品工程師提到。

　　例如，隨著智慧運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)SOAM?的投入使用，國(guó)華巴彥淖爾分公司調(diào)整了生產(chǎn)管理架構(gòu)，成立了集控中心。2個(gè)風(fēng)電場(chǎng)與4個(gè)光伏電站的部分運(yùn)行人員，已經(jīng)抽調(diào)至該中心。

　　“如果集控中心正式上線運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行值班人員能全部撤離。”國(guó)華巴彥淖爾分公司的一位運(yùn)營(yíng)人員說(shuō)：“并且集控中心這邊的運(yùn)行倒班環(huán)境要優(yōu)于現(xiàn)場(chǎng)。”

　　據(jù)了解，目前國(guó)華巴彥淖爾分公司的一個(gè)全部自維護(hù)的10萬(wàn)千瓦風(fēng)電場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)值守人員大概有16人，在集控中心成立后或?qū)p至12人，而這12人也將不再需要值班監(jiān)盤(pán)。

　　同時(shí)，隨著智慧運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)SOAM?的上線，國(guó)華巴彥淖爾分公司數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作的效率也實(shí)現(xiàn)了大幅提升。此前，由于國(guó)華巴彥淖爾分公司是各場(chǎng)站分別上報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)表，對(duì)每個(gè)場(chǎng)站的報(bào)表進(jìn)行匯總整理的人員需要2人，每個(gè)場(chǎng)站平均耗時(shí)約2小時(shí)，因此5個(gè)場(chǎng)站的報(bào)表整理工作就需要接近1天時(shí)間。如今系統(tǒng)上線后，可以根據(jù)報(bào)表用途自定義報(bào)表模板，自動(dòng)生成并實(shí)時(shí)輸出。

　　“這使我們的運(yùn)營(yíng)人員，能夠隨時(shí)了解6個(gè)場(chǎng)站在前一天乃至當(dāng)天的所有運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括風(fēng)速、發(fā)電量、故障等。”國(guó)華巴彥淖爾分公司的一位運(yùn)營(yíng)人員說(shuō)。

　　這些功能的價(jià)值不僅體現(xiàn)在速度，還體現(xiàn)在精度、標(biāo)準(zhǔn)程度與成本上。

　　通過(guò)人為計(jì)算的報(bào)表較容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成的報(bào)表更加準(zhǔn)確。同時(shí)，由于此前上報(bào)的報(bào)表數(shù)據(jù)來(lái)源不同，對(duì)一些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在差異。在這個(gè)系統(tǒng)上線后，各方面管理數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)得以統(tǒng)一。同時(shí)，此前每個(gè)場(chǎng)站都有一套向總部傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備，在集控系統(tǒng)上線后，這些數(shù)據(jù)可直接集中在國(guó)華巴彥淖爾分公司的智慧運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)SOAM?上呈現(xiàn)，并統(tǒng)一上報(bào)總部。

　　在風(fēng)場(chǎng)功率控制方面，集控中心通過(guò)智慧運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)SOAM?中的功率控制系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整，有效減少了人工，實(shí)現(xiàn)了功率調(diào)節(jié)的自動(dòng)化。也就是說(shuō)，當(dāng)功率控制系統(tǒng)被設(shè)定為自動(dòng)模式，收到電網(wǎng)指令后無(wú)需人工操作，系統(tǒng)自己便能夠完成負(fù)荷控制。當(dāng)集中監(jiān)控系統(tǒng)與功率控制系統(tǒng)相結(jié)合，就使智慧運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)SOAM?既有了“眼睛”又有了“手”，既可把握各場(chǎng)站運(yùn)行的“全局”，又可隨時(shí)根據(jù)調(diào)度要求對(duì)負(fù)荷進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。

　　智慧運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)SOAM?上線后，已經(jīng)對(duì)國(guó)華巴彥淖爾分公司做好現(xiàn)場(chǎng)的安全工作起到了積極作用。此前，國(guó)華巴彥淖爾分公司采用了一套自有的生產(chǎn)信息系統(tǒng)，當(dāng)一臺(tái)機(jī)組進(jìn)行維修時(shí)，相關(guān)人員會(huì)將該機(jī)組在這套系統(tǒng)中的狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)示。而現(xiàn)在，該公司對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)實(shí)現(xiàn)了雙許可，集控中心對(duì)機(jī)組實(shí)現(xiàn)掛牌功能，可以自定義掛牌原因，閉鎖啟停機(jī)，從而保證現(xiàn)場(chǎng)工作人員的安全。

　　除上述功能外，目前國(guó)華巴彥淖爾分公司的智慧運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)SOAM?已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)預(yù)警、故障診斷、集中風(fēng)光功率預(yù)測(cè)等功能，并根據(jù)場(chǎng)站實(shí)際情況，不斷進(jìn)行修正與迭代。

　　“以大數(shù)據(jù)預(yù)警為例，我記得有一次一個(gè)葉片開(kāi)裂預(yù)警連續(xù)推送了3次，等我們到現(xiàn)場(chǎng)登機(jī)檢查后的確發(fā)現(xiàn)葉片出現(xiàn)了輕微開(kāi)裂。”上述運(yùn)營(yíng)人員說(shuō)。

　　據(jù)悉，目前國(guó)華巴彥淖爾分公司正在與金風(fēng)科技配合，進(jìn)行大數(shù)據(jù)預(yù)警結(jié)果的反復(fù)驗(yàn)證和優(yōu)化，不斷提高大數(shù)據(jù)預(yù)警的準(zhǔn)確性。根據(jù)金風(fēng)其他項(xiàng)目的驗(yàn)證，大數(shù)據(jù)預(yù)警的準(zhǔn)確性在與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)比修正后可達(dá)80%。

　　“領(lǐng)導(dǎo)常說(shuō)，安全生產(chǎn)工作永遠(yuǎn)在路上。”面對(duì)已經(jīng)取得的成果，在被問(wèn)及智慧運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)SOAM?的建設(shè)目標(biāo)時(shí)，上述運(yùn)營(yíng)人員誠(chéng)懇地說(shuō)：“集控中心的運(yùn)營(yíng)與優(yōu)化工作也將不斷地持續(xù)下去，永遠(yuǎn)在路上。

責(zé)任編輯：lixin

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