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智能化控制有多智能
在业界,远景能源是最早提出“智能风机”概念的公司,具体到4兆瓦海上机型,刘博士将其定义为“能够主动感知、思考、判断和决策”的海上风电机组。
刘博士解释说,这款机型的智能化,就是让机组使用数据洞察两个问题,一个是风正在做什么,另一个是下一步风还要做什么,以使机组准确地感知自身的状态和外部环境条件,通过优化调整控制策略和运行方式,始终运行在最佳工况点。“这也是为什么远景在这款机型上采用先进的测量技术、数据分析专家系统、主动性能控制和基于可靠性的决策算法以及智能控制等多项技术的原因。”刘博士告诉记者。
刘博士举例:136米直径的风轮扫风面积有两个足球场大,不同区域风的状态不同,叶片旋转到各个角度所受到的载荷也不同,恶劣的风况可能会危害到机组的寿命。那么,远景能源的智能控制技术与先进的激光雷达测风技术相辅相成,让传统的基于“点风”的控制升级为基于“面风”的智能控制,这不仅能在空间上识别多变的风,还能预测风在未来时间上的变化趋势,加快机组的响应速度。可以说,智能化让这款机型不再传统,对于桨距角和偏航角的积累误差,机组能够自动补偿和寻优,还可以不受瞬时风速波动的影响,使电能的转化贴合风能的实际变化,即便遭遇高风速的载荷波动冲击也可以自行将其卸载,而且做到高风速持续运行发电。
值得一提的是,智能化也使这款机型有了多项技术亮点。比如故障情况下依然能持续运行是这款机型的一大特点,任一功率模块失效并不会导致停机。还有,这款机型安装在风场后,将配备远景能源开发的故障辨识软件,使用软件容错技术、软件传感器技术,以便更准确地收集和利用数据。
不能忽略的是,远景能源将机组智能化控制与云计算相结合,让智能机群升级为智能风场,通过与相邻机组的信息共享,每台机组不仅可以感知自己的工作状态,也能依此判断出与相邻机组的相互影响,从而通过智能协调实现以全场发电量最优为诉求的全局优化目标。
回看智能控制技术的研发历程,刘博士向记者透露,远景能源对智能控制技术的研发是从2010年安装在如东潮间带试验风电场的1.5兆瓦机组开始的,这就不难理解为什么远景1.5兆瓦海上机型在8个厂家、9种机型中,会有发电小时数连续3年位居第一的出色表现。从等效满发小时数看,2013年远景机型比第二名机型高出12%,比末名机型高出30%。从机型可利用率看,在3年中,受大部件更换或其他故障影响,有8款机型可利用率年度排名发生过前后名次的变化,而远景机型可利用率在过去的3年时间年年位居第一,并且一直无人值守。“只是那时远景对智能控制技术的深度研发和使用还处在秘密阶段,即便后来智能控制技术又在安装于丹麦的一款3.6兆瓦海上机型上得到进一步的验证,远景也还是没有公开对外发布智能风电机组的概念。而实际情况是,3.6兆瓦海上机型的智能控制技术直接移植到了这款4兆瓦海上机型。”刘博士告诉记者。
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