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东方电气沈菲:智慧技术多维度提升风场效能

日期:2020-10-15    来源:能见

国际风力发电网

2020
10/15
15:41
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关键词: CWP2020 东方风电 陆上机组 海上机组

【国际能源网/风电头条 报道】2020年10月14日-16日,2020北京国际风能大会暨展览会(CWP 2020)在北京新国展隆重召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一,这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会,再次登陆北京,本届大会以“引领绿色复苏,构筑更好未来”为主题,聚焦中国能源革命的未来。

在15日上午召开的风电运维后市场专题分论坛上。东方电气风电有限公司智慧风电产品经理沈菲作为代表发言。

以下为发言实录:

沈菲:各位同仁大家上午好,今天我分享的题目是智慧技术多维度提升风场效能,主要通过三方面进行介绍。

第一,智慧系统IPACOM,我们产生的背景,中国风电过去十年中飞速发展,装机规模和速度已经成为了世界第一,为新能源发展做出了特殊贡献,但是风电行业蓬勃发展的背后也存在非常大的挑战,高昂的风场成本背后如何通过远程监控和预测性分析等先进技术手段实现风电场的预测性维护,降低运维费用和提升发电效率是整个风场行业的发展方向,也是我们东方风电追求的目标,我们IPACOM系统应运而生。

我们系统理念,三年前在整个行业内提出了IPACOM深度结合CPS信息物理系统,工业大数据和边缘计算理论方法,统筹构建的风场智能感知做的解决方案,第一CPS物理系统主要包括感知层,网络层以及控制层,工业大数据是以目标为导向的收敛式大数据分析,它更注重数据的质量,需要根据行业的理解将数据进行处理以及特征的提取。

边缘端就是数据的产生端,主要是风机和风场端,我们将人工智能算法直接布置在风场,整个运算、搭建以及结果输出参与风电场的闭环,直接参与控制和生产的管理,这里的决策闭环主要包括三个层面,一个是能效提升与智能控制的闭环,再有诊断预警和预测性运维的闭环,还有自动化生产运营与生产管理的闭环,我们为什么叫IPACOM,I是智慧的意思,P是感知,A是分析,以及C是智能控制,智能运营,智能运维,我们这本书在推动工业4.0核心技术在国内的发展,为能源制造企业转型升级提供参考。我们这套系统已经成功获得了国家权威机构的认证。

系统框架,我们系统采用4C的架构,包括风机,风场,区域以及远程。智能风机是最基础的元素,智能风机上携带的远端感知系统,就是信息物理系统当中的感知层,整个算法模型的运算和结果输出都在风电场内部,然后把这个算法输出的结果,直接反馈到风机的主控系统当中,参与风机的控制,同时我们风场及架构,还有风场监控,状态预警,协同控制以及运维管理等多个功能,多个风场的信息的互联互通,形成了一个区域系统,远程系统可以实现多个区域系统的集成管理以及监控。

第二,系统典型的功能,主要通过五个小专题来进行介绍

专题1,我们系统严格遵照国家能源局出局的相关标准规定,关于网络安全的相关标准规定,通过纵向认证,横向隔离,网络专用,安全分区,以及数据加密和端口白名单的机制保障网络的安全,我们数据都是在风场内部进行算法运算,数据算法模型就地运行,结果就地存储,用户有严格的分级权限,同时有数据备份和云端机制,通过先进的采集以及边缘计算策略,通过采集传统的传动链信息之外,还包括叶片,塔筒,螺栓,轴承以及电气系统等状态,根据采集到的信息基于不同的部件和特征机理,提供多元化的分析手段,整个监测的结果,监测范围覆盖全面,能够做到自动精确诊断和自动的生成报告,我们基于多元信息融合的多元预警分析,可以实现故障的超前预警,主动预防和故障定位等功能,我们现在有20余个在线监测模型和90个在线预主控预警模型,进行健康管理控制。

专题2是增功,我们基于人工智能算法以及控制策略,通过对方识别和智能偏航,最优浆角的识别和最优CP的识别来提高单级发电效率的提升。

专题3是提效,这两个画面展示的是系统一个首页的界面,系统中控台具备信息集中,操作便捷,高度自动化以及多元数据查询可视化等特点,可以充分的提高运营的监控效率,同时我们的全体系区域运维可以实现实时监控,在线提醒,同时可以统筹区域内的人员和备件的资源,同时还可以实现工单的自动化以及流程化,同时有专家库的系统支持,整个系统程序可以实现一键部署以及远程的一键升级。 智能评估体系可以采用定时和不定时实现报表的输出,实现运行状态的评估,健康状态的评估,运维经济的评估,以及人力资源需求的评估等,这个是我们移动监控系统,会给运维人员以及生产管理人员提供便利。

专题4是5G混和现实技术,5G技术2019年已经正式商用了,5G和未来给我们带来无限可能,5G切片网络技术实现风电网络的专网专用,5G混和现实技术我们在风电机组是怎样考虑的呢,第一远程巡检指挥,今年7月份由我们开发的单机容量最大海上风电机组并网发电,多家媒体对我们这台机组做了一个报道,在5G应用方面对于设备的远程巡检指挥是怎样考虑的呢,请看大屏幕,这个场景我们规划的是无人机携带全景相机拍摄的画面,可以将设备的监测参数时时显示在大屏幕上,我们乘坐机组内部电梯缓缓上升,来到的机舱平台,整个设备的状态尽收眼底,这个画面展示的是机组内部的全景相机,展示的自动巡检这样一个过程,我们这台机组也是海上一个巨无霸,它三支叶片的扫风面积,相当于3.7个标准足球场那么大。

5G的第二个应用,智能维修保障,企业或多或少有这样一个痛点,现在新技术不断涌现,人工智能5G技术不断地出现,导致人才的培养成本特别高,企业还有一个痛点,就是生产或者设备的操作人员往往需要一边翻着厚厚的图纸资料一边进行生产操作,生产效率低,更现实一点就是,企业辛辛苦苦培养的人才,又面临着人才流失的风险,这个方面借助5G技术我们将如何解决,我们准备拍摄一部电影,我们将整个设备的生产工艺流程,图纸文件资料全范围的展示作为这部电影的元素,我们生产操作人员通过佩戴AI眼镜,眼镜看到的操作和手中操作的完全吻合的时候才是可以的。最后一个环境友好型绿色风电,我们可以做到绿色风电低噪音,可以控制光影的位置。

第三,我做一下总结,目前东方风电有陆上和海上机组,他们将标配IPACOM的机组,将为集中式风电,分散式风电,海上风电以及平价上网,为后市场改造保驾护航,为风电场的智能化和无人化做出自己的贡献。

最后,东方电器愿与您共同携手共创价值,共享成功,谢谢大家。

(根据速记整理,未经本人审核)

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