研华2016智慧城市案例精选集（九）： 风电场智能监测，减少决策“盲点”
供稿：研华（中国）公司
- 关键词：智慧城市,智能风电场
- 摘要：智能风电场通过对现场基础监测、中央监控室管理，省级集控中心技术支撑，总部信息中心的数据挖掘，实现对设备、人员进行实时掌握与管控，提高了风电场的管理与生产效益。
智能风电场通过对现场基础监测、中央监控室管理，省级集控中心技术支撑，总部信息中心的数据挖掘，实现对设备、人员进行实时掌握与管控，提高了风电场的管理与生产效益。
“因为建立了物联网系统，风电场能够对设备、人员的动态进行真实掌握，不闲置、不过度使用资源，实现了智慧创能——从现场运维到总部的信息中心，形成了一体化的保障体系，通过远程协助诊断故障，既解决了现场人员运维难题，刺激了其积极性，也有效地解决了高级技术人员的流失问题，大型设备的隐患也能够及时被挖掘，风电场的现场运行得到了多层次的保障。”
专访 | 国电联合动力技术有限公司吉国华
撰文 | 龙芳
国电联合动力技术有限公司于2007年 6月成立，风机产品具备完全自主知识产权，已形成涵盖 1.5兆瓦、 2兆瓦、 3兆瓦、 6兆瓦四大平台的整机产品系列以及配套叶片、发电机和齿轮箱三大部件，适用于各类陆上风场，在低风速、海上、高海拔风机方面拥有技术领先优势。主营业务集大型风电机组设计研发、生产制造、销售服务为一体。
随着“互联网 +”智慧能源发展指导意见印发，作为重要组成部分的风能发电如今被时代赋予了更多的智慧基因。我国的风电行业从 2006年后才开始抢规模、抢装机，到 2014年的效益挖掘、设备改造，然而相比于火电、水电、核电以及其他行业，风电场智能化真正起步着实很晚。
我国的风能多集中在“三北”地区，地广人稀，环境恶劣，且风能开发受海拔、风速、季节、设备等各种因素影响，面临开发难度大、监控管理困难、发电效益不明显、人才流失大等难题。而借助日趋成熟的物联网技术，智能风电场近两年顺势崛起，大刀阔斧攻坚克难，迅速提升管理与生产效益，摇身一变，成为能源领域令人瞩目的智慧新星。
智慧创能，管理效益剧增
跟火电、核电相比，风电的边际成本为零，故障处理多用一个小时，就减少了一个小时的效益，因此风电场的现场运行维护非常重要。风电场属于比较落后的单位，没有信息系统，网络能力较差，一旦设备出现故障，工作人员经常是驱车几十里去寻找并且逐一排查才能进行维护。
国电联合动力的智能风电场由四个架构组成：基础信息层、中央监控室、省级集控中心以及北京总部的信息中心。在基础信息层，在重要设备、仪器、人员，部署了相应的信息化软件和硬件设备对数据进行实时采集与监控；在风电场中央监控室，搭建自动化的软硬件，风机数据在此汇集，经由软件自动统计与诊断，风机出现故障时就能精准、及时维护。
在以省为单位的集控中心，把具体的风电场通过专线网络连接到每个省的中心城市汇聚起来，把需要的数据进行过滤加工，让升压站、风机、箱电设备信息在线显示出来，展现出在线风电场的大画面，后台能自动分析处理，形成更大的数据报表。工作人员可 24小时通过专线网络登录到风电场设备，对风电场进行监督与现场判断、辅助。
而位于北京总部的信息中心，是更高级别的集控中心。不同于集控中心的是，还多了一个数据中心，数据中心通过软件模型对大数据进行挖掘，能对所辖风电场的 6000多台风机数据进行汇总分类跟踪，对设备状态进行长期监测，并分析批量的共性故障，以对缺陷进行整改，促进前端基础的可靠性。
因为建立了物联网系统，风电场能够对设备、人员的动态进行真实掌握，不闲置、不过度使用资源，实现了智慧创能——从现场运维到总部的信息中心，形成了一体化的保障体系，通过远程协助诊断故障，既解决了现场人员运维难题，刺激了其积极性，也有效地解决了高级技术人员的流失问题，大型设备的隐患也能够及时被挖掘，风电场的现场运行得到了多层次的保障。比之以往不能常驻风电场，如今通过系统部署，主管领导能随时掌控管理 20个甚至更多的风电场，管理效益不言而喻！
智能化监测 现场运维无盲点
不论集控中心、数据中心做得再完美，功能再强大，都无法取代与弥补现场的不足。从短期来看，在当前的风电场系统中，现场直接关系到发电量，因此占据着最为重要的地位。
除了搭建基础设施，国电联合动力技术有限公司吉国华介绍：“风机的可靠性占了现场 90%的权重。如果风机不可靠，那么打任何补丁都于事无补 ，提高可靠性，50%在机械上，而以前都是以故障率来评判，并不是很完善。 ”现在引进的平均无故障时间更为合理，提高了风机的可靠性判断。
风资源的监测与计算非常重要。随意安装风机，会导致建好而不能用或用处不大的情况，造成不可逆的资源浪费。同一个区域，地形、地貌、植被会对特定地点的风速产生影响，需经过长期的监测数据来进行测算，加之高度计算，方能安装风机。而对已经安装好的风机进行选型评估、性能评估后技改，可直接提升发电效益。
以前对于生产的监控存在很多盲点，智能风电场则实现了对现场全方位无死角的监控如对风机状态、发电量、温度、压力等信息实时监控，智能诊断与分析故障；在风电场的升压站装置了监控系统；建立能量管理平台，能够在限电区域根据调度要求降负荷，保护风机；对小的箱变设备进行监控；在风机里装摄像头做音视频监控；对于建立在森林、草原易发生火灾区域的风电场，建立自动消防系统；在一些电缆被偷多发区，建立安防系统等等。
国电联合动力对智能风电场的设备选择要求非常严格，选择的都是可靠厂家与可靠设备。值得一提的是，他们大量采用了研华的软硬件设备，包括风机管理的平板电脑，中控室的工控机、交换机，箱变设备的监控机，系统的远程模块以及 WebAccess等。吉国华认为，研华的软硬件能满足其基本需求，帮助他们缩短产品研发周期，“研华品牌、口碑、质量属行业一流，跟行业很多厂商相比，能够提供比较整体的解决方案。他们的整体方案拿过来经过简单部署和开发就能够满足要求，而他们投入了技术和开发人员提供定制化的行业开发，我们非常欢迎这种方式。”
多维提升，风电场未来更具“智慧”
当前，在各行各业，都出现了物联网应用不同形态。风电行业作为新能源，因为国家对节能减排的高度重视更容易向前推进，风电场将在未来几年甚至几十年得到进一步部署与完善。然而风电行业对安全性、稳定性、可靠性要求更高，这就让智能风电面临更为巨大的挑战。
今明年两年，我国将迎来风机大量出质保的几年，风机将迎来大规模技改期；风资源评估的重要性将与日俱增；管理方面仍需提升，“设备管理方面，资源的动态管理、调配还不够，还没有成熟的系统，目前的 ERP远远不够，因为设备代表的是活的东西，我们需要智能化实时分析、跟踪，配套管理模式的提升，才能提升效率。”吉国华说道。
风电场将如何更智能则是行业未来更需思考的问题。在未来，通过智能化手段、平台搭建、管理模式的提升，提高获取信息的效率和故障处理的效率，丰富并提升管理手段和效率，管理人员获取更加及时、更为全面、更加客观的运行信息，从而全盘调动风电场的各方资源，决策时最大限度减少盲点，提高了决策人员与管理人员的“智慧”。