2021年，风电行业全面实现平价，量化结果就是风电上网电价下调30%左右，这会让产业链中的每个企业都出现非常具体的收益折减。尽管风电机组技术在不断进步，产品性能获得快速提升，度电成本得以持续降低，但电价降低30%对风电行业依然是一个极大的挑战。面对平价时代，降本增效是唯一的可行路径，提升风电机组可靠性也是对降本增效的基本理解。机组大型化、塔筒增高是降本增效的一种解决方案，智能化、数字化也是一种核心方式。
在2020北京国际风能大会暨展览会（CWP 2020）的CTO论坛上，中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部副总经理、总工程师王靛博士以“平价时代的数字化新基建”为题，隆重介绍了中车株洲所独有的"形影系统"解决方案。
“形”是智能风电机组，应用先进的智能传感设备，深度感知外部环境及自身状态的变化，集成先进算法作为中央控制，实现参数自我控制、环境自我适应和状态自我调节。“影”是数字化应用，包括xSCADA、CMS、PHM、数字孪生、EAM等智能系统,能够利用智能信息处理技术，完成单机智控、群体智能以及场级有机协调决策，实现全方位实时保护和优化，以及预测和预警。此外，基于数字孪生技术，通过数字化仿真能建立一台虚拟样机与真实风电机组运行进行实时对比，将所有处理方法都集成为最终构架，在全生命周期中保障机组的运行性能和可靠性。
王靛博士结合“风场体检”、“风场寿命评估”、“叶片不平衡诊断”、“涡激振动抑制”、“叶片净空监测”、“风速共享”、“湍流翘尾降载控制技术”、“叶片音频监测”等实践案例，详细阐述了形影系统的构建模式和落地思路。
形影系统可以通过风场不同机组的数据，对比风机状态完成机组的在线“体检”，及时发现“隐疾”，快速定位亚健康的机组，减少运维风险。在风电场的运维中，会产生海量的历史运行数据，这些数据就是机组“一生”，是“风机延寿”的基础。形影系统为“延寿”分析搭建数字化基础研发平台，以风速、桨速到载荷的映射为基础，结合机组的现场载荷测试加以验证，实现风机寿命半实时的统计。如果风机通过延寿从20年延伸到25年，是将来经济账上能算过来的有效手段。
形影系统能够为风机装上了一系列“眼耳口鼻”，如音频监测、叶片净空监测和叶片不平衡监测等智能方案，提取特征参数进行评估，实时监测机组运行状况，消除异常载荷对机组疲劳的影响，保障风电机组的运行质量。
作为风机数字化、智能化整体解决方案，形影系统可基于物理传感器生成虚拟传感器，通过当前状态评估做出精准决策，让风电机组实现性能上的自我优化。如利用“风速共享技术”解决结冰下风速仪失效故障；“湍流翘尾降载控制技术”是针对大风湍流翘尾工况下机组的极限载荷主动降载控制方案，降载比例可达到13.1% -25.89%；“涡激振动自抑制”可以综合实际机组现场试验、仿真模型在线计算、监测系统在线评估等多元技术，分析机组涡激振动产生的原因，定制抑制涡激振动方案，保障机组的运行性能和可靠性。
王靛认为，在行业智能化、数字化技术革新的浪潮下，有人因渴求高质高效的技术而拥抱，也有人因空中楼阁的概念而拒绝，孰是孰非难以决断。但是像AI、自动驾驶、5G等技术一样，智能化、数字化终将是风电未来的发展趋势，我们需要将这些技术结合、应用到真实风电产品中。如同前文枚举的各种应用案例一样，中车形影系统的功能不仅精于“影”的技术开发，更重视“形”的产品应用，快速集成多元资源，为高精尖技术开发提供基础平台，为古老旧技术整改预留一席之地，为完全掌握机组运行状态打开方便之门，从而为风电机组的设计、制造、运维带来数字化、智能化突破提供无限可能。
