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CTO论坛丨王靛博士:风电平价时代的数字化新基建

北极星风力发电网  来源:中车株洲所    2020/10/20 17:30:53  我要投稿  

北极星风力发电网讯:2020年9月22日,中国提出碳中和目标,被国际社会视为全球应对气候变化方面“过去十年里最大的一条新闻”。风电行业更是倍感振奋,历史性的发展机遇期近在眼前。然而,要想真正助推重大国家战略的落地,当前业界还必须进一步增强自身的竞争力,顺利迈过平价上网这道“门槛”。

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投资商都出现非常具体的收益折减,并且在每个省份的影响不尽相同。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。

早在2018年,国家就提出新基建概念,并将之纳入2019年政府工作报告中。2020年4月,国家正式定义新基建概念,划分为七大领域,其中,5G、人工智能、大数据中心、工业互联网、特高压五大领域为风电指明了拓展前行的方向。对企业而言,科技变革即是行业机遇。创新,既是技术突破,也是产业升级,更是思维革新。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。

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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、总工程师王靛介绍了形影系统解决方案。

“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。

王靛博士对中车株洲所风电事业部形影系统的应用进行了简要介绍。首先是通过风场不同机组数据对比进行的“风场体检”,及时发现机组的“隐疾”,快速定位亚健康的机组,给出维护建议。其次是基于风场机组历史运行数据的“风机延寿”,以风速、桨速与载荷之间的映射为基础,结合机组的现场载荷测试加以验证,实现风机寿命的半实时统计,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。再者是集成数字化、智能化方案应用,比如在线诊断叶轮不平衡、定制涡激振动抑制方案,能够快速响应风机故障或潜在问题,结合湍流翘尾降载控制方案,能够实现13.1% -25.89%降载,降低甚至消除整机运行中产生的异常载荷。此外,形影系统还包括高新技术的集成应用,如叶片净空监测、音频监测等先进检测技术的实现,根据技术积累建立故障模型,实时监测和优化风机的运行状况。

王靛博士在CTO论坛上表示,如同自动驾驶技术一样,智能化、数字化终将是风电未来的发展趋势,需要将这些技术结合到真实产品中。中车株洲所的形影系统解决方案,可以快速集成多元资源,为风电机组的设计、制造、运维带来数字化、智能化突破提供基础平台,为开发企业和整机企业完全掌握风电机组的运行状态打开方便之门,结合现有技术的改进和高新技术的应用,进一步完成潜在失效的精确预测,降低运维成本,提高工作效率,快速研制坚实可靠、性能更优的风电产品,为开发企业带来优质的全生命周期整体解决方案。


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