随着“双碳”战略的深入推进,各行业尤其是制造业对节能减排以及新能源利用的需求不断提升,而风力发电作为我国核心的可再生清洁能源之一,具有无污染、分布广泛、发电成本低、基建周期短等优势,但同时也存在设备分散、发电不稳定、难以统一管控等问题。因此,为提升风电场管理效率与能源供应效益,与产业互联网结合的“风电互联网”概念也就应运而生。
1、“风电互联网”的概念
“风电互联网”顾名思义,就是风电行业与互联网相结合的产物,但这里的“互联网”不是人们日常所熟知的消费互联网络,而是指“工业互联网”或者“产业互联网”。工业互联网是新一代信息通信技术与产业经济深度融合,通过人、机、物、系统等的全面连接,构建覆盖全产业链和价值链的新型制造和服务体系,为实现数字化提供途径, 工业乃至工业的联网和智能化发展。
因此,工业互联网平台作为新一代信息技术与制造业融合发展的产物,可以结合风电行业地理位置偏远、资金技术密集、发电波动大等特点,以智能设备运维、风电场数字化管理、精准灵活的供电等场景为切入点,通过大数据、云计算等互联网技术平台,实现发电、储电、送电、用电系统的监测控制、操作运营、能效管理的综合服务,从而解决风电行业具有风场设计周期长、设备维护成本高、并网协调效率低、弃风漏电压力大等痛点问题,加速风电行业数字化转型。
2、“风电互联网”面临的问题
1)风电设备及数据问题
现阶段,在对各设备状态的监测和感知、控制优化、设备故障预警等方面存在诸多不足:一是风电场各设备状态监测存在盲区,导致风电场设备状态评估数据信息不完整。二是目前风机自动化控制程度不足,如不同厂家的设备控制系统不同,开放性不够,无法实现数据集成;例如,控制方法和手段落后,无法从整体风电场和单机的角度优化控制策略。三是风机设备部件的可靠性有待进一步提高,设备维护方式智能化水平低,无法准确判断设备状态。四是风电场普遍存在多源异构数据,存在数据编码不一致、数据不完整、数据质量差、数据采集成本高等问题。
2)技术问题
目前,与“风电互联网”建设相关的技术,如设备状态智能监控技术、智能故障诊断技术、风电机组智能控制技术、精准风电功率预测技术等,发展迅速,但在目前的技术水平上,很多技术还不足以支撑智慧风电场的建设。例如,设备状态智能监测技术不完备,设备故障智能诊断预警结果准确率不高,智能诊断算法不够成熟,短期风电功率预测精度不高,智能决策算法和技术不能满足智慧风电场建设需求。
3)人员及管理问题
目前,国内风电场普遍采用“运维合一、一岗多责、一专多能”的管理模式,风电场配备的人员较少,许多延续了过去简单的运营管理系统,导致风电场缺乏经验丰富的运维技术人员,优化机组运营的能力不足。此外,我国现有风电场还普遍存在人员流动性大、缺乏有效的安全生产数字化实时监管手段、运维信息记录不规范、数据可得性差等问题,很多运维信息几年后就找不到了。这给“风电互联网”建设过程中各种线下信息的收集和知识库的建立带来了困难和障碍。
“风电互联网”的建设需要循序渐进,无法一步到位,捷瑞数字自主研发的伏锂码云平台能够帮助企业从零打造“风电互联网”系统,实现从数据集成、展示、分析、管控、决策、预测不断深入的数据应用。