截至2021年底，全国风电累计装机约3.3亿千瓦，随着出质保机组数量和设备服役年限的增加，设备老化、备件停产、运行故障高、运检难度增加等问题接踵而来；然而，由于风电场地理位置偏僻、自然环境恶劣，专业技术人员流动大，对人员专业技能要求高，加之风电系统结构复杂、设备型号多样等问题，导致机组维护检修质量得不到保证。
常规风电场基础数据以传统台账形式和简单数据流管理系统为主。传统设备台账仅限于电子文档或是纸质记录，信息查找费时费力，投运较长场站还会出现台账信息与实际设备不一致等状况；简单数据流管理系统包含了点检、“两票”方面信息，但不能延伸到风电场最小的运行载体中，不能兼顾设备全生命周期管理，而且不具备为ERP、生产管理系统等集成系统提供软件数据接口等弱点。
基础的设备管理问题影射风电行业全流程管理尚未得到充分的发展和时间的验证，其中规划设计、工程建设、生产运行、退役评估等风力发电全生命周期内存在的众多问题，但由于我国风电规模化产业因发展较晚，仍需一定时间的行业沉淀后才能解决，千尧科技对风电场编码标识的应用进行调研和浅析，期望与更多的行业同仁、风电专家、集团管理实现共研共产。
编码标识对数智化风场的必要性
风电场是一种典型的设备资产密集型的流程性企业，各种设备数量多，类型众多，系统和设备的数量以及信息量巨大，为了确保风电场生产过程的安全、经济和可靠，设备的监督管理工作十分重要。如果用传统的手工方式直接管理和处理这些信息，无论从人员配备还是从成本控制上来看都是不堪承受的。而信息化的发展为数据管理提供了最高效、最经济的现代化工具——计算机数据库，但运行的基础是要首先有一套完整、适用的信息分类代码和编码。
多种编码标识体系在国内外已被广泛用于风电场的规划设计、工程建设和经营管理过程之中；它拥有足够的容量且可扩充，能够标识不同类型风电场所有的设备；编码标识体系的逻辑结构和组成体系层次分明，代码简单明了，能够不依赖于计算机程序语言而独立存在。通过采用统一的标识和有效的管理信息系统，可加强企业的内部科学管理、减少库存、降低维护费用、节能降耗、合理安排停机和检修，实现风电场成本的最小化，从而最终实现利润的最大化，提升企业的核心竞争力。
图1 编码标识的应用
因此，为适应风电场信息化、数字化、智能化的发展，需要对各类风电场的复杂系统进行解构、分类、标识，构建贯穿风电场规划设计、工程建设、生产运维、退役评估全生命周期的统一编码标识，让编码对象名称和术语含义统一化、规范化，建立代码与编码对象之间的一一对应关系，形成能够满足风电场全生命周期管理需要的数据“基因”，提高风电场管理水平，优化生产运维流程，提升风电场的投资运营收益。
部分风电场编码标识现状
由于我国新能源行业起步较晚，在前些年政策补贴加持下行业发展迅猛，标准化落地情况相对国外较为滞后，国内电厂编码应用大体分成以下两类情况，一种是直接采用随设备进口来的国外的标识系统，如KKS编码、CCC编码、EDF编码等；另一种是参考国外的分类方法，自己设计编码的字段及码位组合，例如按照系统、子系统和设备的层次结构，以数字为标识或按照系统、子系统和设备的层次结构，结合字母和数字作为标识；还有根据管理规范和需求进行多种编码的组装应用。
总体而言，国内风电行业发展时间短，沉淀案例和经验较少，且没有强制统一的标准和规范，很多风电建设过程中并没有意识到编码的重要性，即使采用了部分编码标识，实施和应用的过程中总会出现很多问题，例如数据处理时间长、编码标识差别大、多个系统对接难、数据管理意识薄弱等。
图2 编码体系常见问题
1数据处理时间长
由于风电场是典型的集成场景，普遍存在多源异构数据现象，数据格式不规范、数据编码不统一、数据不完整、设备状态分类数据不完备、能获取的设备状态数据少、数据采集成本高等问题，智慧风电场需要对庞大的数据资源进行统一采集、存储、挖掘和分析，导致数据采集接入处理困难，处理时间较长。
图3 数据处理时间长可能原因
2编码标识差别大
一些风力发电机组制造商出于技术保密的考虑，不提供其机组备件的基础信息(如品牌、型号等)，备品备件基础信息缺失较多。
大部分风力发电机组制造商对其设备也提供了备品备件编码，但存在编码的规则不统一、编码的水平不一致等问题，这些编码多采用自定的编码规则和编制方法；其中有些没有任何目的性的规则和编制思路，直接采用流水码进行备品备件的标识；有些虽然编码规则局仅限于某些设备，忽略了其另外管辖的设备。
总体而言，各风力发电机组制造商提供的备品备件编码方式有很大差别，难以实现统一管理，极易导致“相同备件多种编码”的问题，造成备品备件管理的混乱。
3多个系统对接难
多数设计实施了有设备编码的风电场，主要将设备编码应用于风电场资产管理，例如工程进度管理系统、备品备件管理系统、供货管理系统等。在分类设计与码位内容表达上相对比较单一，仅以区分标识对象为目的，无法满足建设风电信息化建设的多系统数据应用需求，多系统之间的编码规范不一致，信息化系统建设后依然存在数据孤岛问题。
图4 多系统对接难
4数据管理意识薄弱
国内监测诊断系统目前尚无自己的信息标准，机组内各监测装置独立进行数据采集、分析及存储，相互间缺少统一管理数据的机制，这种相互孤立的数据管理与分析模式加大了工作的难度与成本，也不便于多个系统数据的集成与综合分析，并且状态数据的管理很少与相应的设备编码相关联。风电生产运行的众多环节的参与者和实际管理者逐步意识到数据管理的重要性，但是碍于很多管理规定和成本投入，无法进行有效的数据再管理和编码标识统一。
编码标识的作用
选取合适的编码核心特征进行设备编码设计，使编码结构能简明全面地反映标识对象设备的各种属性，同时，将状态编号与设备编码关联起来，设计能使人或计算机更容易的通过编码识别设备及其状态的设备编码与状态编号，最终帮助计算机实现统一的设备与数据管理以及更智能的状态监测与诊断。
1、风电规划设计期
图5 编码标识可解决的问题
（1）在规划设计时，先给物理对象分配一个唯一的标识，以便在后续阶段产生相关数据的时候，能够及时、准确地采集存储，从而完整地记录风电场各工艺系统、设备、部件的关键数据，并使之在风电场全生命周期内发挥作用和价值；
（2）通过对风电场区域、功能和位置进行分类与编码，有助于分层、分级和模块化设计；
（3）通过对系统、子系统、设备和部件等标识，能够将风电场的工艺系统设计与布置联系起来，实现二、三维联动；并在此基础上，增加文档面分类及标识，可将设计资料与设备及构（建）筑物等关联，真正实现“活”文档；
（4）通过对风电场物理对象的唯一标识，实现更为精确的设计和采购，减少工程建设中设备和材料的浪费。
2、风电工程建设期
图6 风电工程建设期的应用
（1）各参建方采用统一的编码标识对厂区、建（构）筑物，机组和所有系统、设备、部件进行分类，并按规则编码，可以有效地减少电力工程规划、设计、建造、调试等过程中不统一、不一致的问题；
（2）通过标识物理对象的安装位置和安装点，能够将设计和布置方案中设备安装的位置及安装点与工程建设中的施工和安装现场的位置及安装点准确对应，从而减少施工和安装过程中的差错；
（3）通过建立风电场物理对象的标识编码，使设计阶段产生的大量数据和信息贯穿风电场的整个生命周期，为风电场的数字化、智能化奠定基础。
3、风电生产运维期
图7 风电生产运维期的应用
（1）通过编码标识可以将建设期的大量数据和信息准确无误地带到投运风电场中来，从而使信息系统从建设期平滑过渡到生产期，平滑的实现数字化移交，确保建设期的数据和信息不被截流或丢失，形成企业无形的知识沉淀；
（2）应用编码标识可以减少风电信息化系统的重复建设，实现了数据价值的保值、增值；
（3）在运行、操作、维护、检修等工作中，以固定的编码标识作为风电场物理对象的唯一标识，更加清晰、明确操作的对象和对象所隶属的系统，可有效避免协同工作时出现错误；
（4）实现风力发电机组备品备件编码标准化，可以减少对编码基础信息进行重复采集，最大程度地消除因对备品备件命名、描述、分类和编码不一致所造成的误解和分歧，减少诸如一名多物，一物多名等混乱现象；
（5）通过编码标识可以将运维的各种数据及时采集到各相关数据库，并与建设期的数据相融合，提供全厂、各系统、设备、部件完整的历史数据和当前运行状态，实现风电场的全息数据管理，为智慧风电场的数字孪生管理奠定基础；
（6）通过编码标识可以清楚地了解风电场设备种类、功能、数量、位置，有助于编制点检定修作业策略和计划，提高风电场设备管理、运行维护和安全生产水平；
（7）利用标识系统编码，根据运行检修需要，进行工具、仪器和备品备件库存管理，这对于远离技术支援基地的风电场等新能源场站尤为重要，是风电场数智化建设过程中不可逾越的关键步骤；
（8）利用全生命周期统一的编码标识规则，可以形成企业+设备+人员+市场多维知识图谱，应用智能化手段进行设备的全生命周期管理。
4、风电退役评估期
图8 风电退役评估期的应用
（1）通过编码标识的落地，在风电退役评估阶段应用连续贯穿全生命周期的设备和风场数据进行综合效益分析，评估风场和设备的寿命；
（2）通过一致的编码标识可以对风场的设计-工程-生产各个阶段进行评估和可靠分析，针对不同事件的处理方法给出合理的综合性后评估，可对后续建设和技改风场提供有效指导建议。
结语
浅谈风电场编码标识系列共分为四篇，本篇内容主要对风电场编码标识现状做了基础调研和阐述，整理出当前风电场编码标识出现的问题以及编码标识在风电场全生命周期的应用和解决的问题，后续几篇将陆续推出常见编码标识体系整理、编码标识典型场景效益、编码标识推广的思考，敬请期待！
