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从智慧风机到智慧风场

虽然是三伏天气，但是海拔2000多米的山头上烈风呼啸，被裹挟之下人几乎站立不稳，风虽未入骨但已足以砭肤，令短衫短裤的记者全身打颤，抬头觑视风机倒像是浑然无觉一般令人生羡。

但随行的风场工作人员随即纠正了记者对这些“大家伙”的偏见——它们身上的“感官”可一点都不比人身上少。在发电机、齿轮箱、大轴和叶片之上，装有温度、风速等多种传感器, 使风机能够准确感知自身状态和外部环境。这些传感器采集的数据将汇集到每台风机上的PLC控制器中。PLC控制器集成了远景研发的数据分析系统、主动性能控制系统和决策算法等技术，控制代码超过200万行，是普通风机的20倍以上，可使风机根据不同情况自主优化控制策略和运行方式，从而让每台风机都能“思考”。

与之相比，传统的风机更像是像低端生物，只会对环境做“条件反射”，测到风从哪里来就往哪边偏，测到风突然变强，就变桨降载，只能算是“事后诸葛亮”。

就像inside everything的各种传感器作为感知万物的口、耳、鼻、舌，是物联网的基础节点一样，远景能源的智能风机具备约600个先进传感器，大大超出普通风机制造商通常安装的几十个传感器。通过多种类、全方位的智能传感技术，这些“智能风机”能够准确感知自身状态和外部环境，实现前端感知以及“自我诊断”，根据风向、风速等数据调整风机朝向、叶片角度，让每台风机聪明地获取每一丝风，最大化风力发电效率。而这些也是智慧风场及能源互联网的基础。

每台风机除了会“自主思考”，还能够协同配合。以广灵风场为例，整个风场的测风塔、风机及输变电设备都运行在同一个物联网平台上，远景自主研发的Wind OS则是智慧风场操作系统。

基于风电场地理位置数据模型、设备实测、气象历史数据、流体力学模型等，通过气象预报引擎、Wind OS精准掌握了风电场在过去、当下和未来时的风流形态，实现风电场超越传统实时控制的四维时空智能管理。让看似孤立的单台风机之间产生实时、双向“交流”，让整个风场各个环节都“站对位”、“配合好”，令每一个环节最优，形成独特的协同效应。

在每台风机自身及风机集群的数据积累和调整记录之上，远景生成了一个基于神经网络的样本训练预测模型，不断通过历史样本训练，实现对风电场风速模式的识别。就像股票分析模型一样，把来风情况分成不同的风速模型。这样一来，风机就可以根据现阶段的来风与模型进行拟合对比，然后预测出下一秒的情况，提前偏航或者变桨，理论上可以让每一丝的风都不会被浪费，又把对风机的伤害降到了最低。

不仅是风机，广灵风场还实现了风、设备、人员、电量的万物相连，平台实时监控每台风机、每个升压站设备的运行情况。而且实时推算各个机位间的风流状态，风轮前的自由风速，时刻感知人员的工作状态。

而这些感知到的状态和实时采集的数据不会在本地进行分析，而是实时传输到上海的智慧能源管理中心进行统一监控和处理。借助于平台上的能量管理、报表管理、故障管理等软件应用，依托远景构建的专家数据库进行对比分析，形成一套智能化的智慧风场管理方案。不仅是集控中心，风场管理人员也可以随时随地在手机、平板等设备上看到风机的运行情况。

王场长笑称他已经形成了“职业病”，哪怕在外休假，也要时不时掏出手机看一下风场今天的风速多少、功率多少。他一边说着，一边向记者展示他Surface上面的几套管理软件——OS 设备监控、EMS能量管理、OM运维管理、PHM状态管理，为记者演示如何查看每天的理论发电量与实际发电量，如何分析发电量损失在何处，传统风场的十几种指标，几十张报表都被取消，风场的一切指标数据尽在指掌之中。

而风场的工作也可以有的放矢，围绕能源可利用率（EBA）和发电损失来展开，据李恒透露，通过对发电过程中的种种“跑冒滴漏”有针对性的提出整改建议，可提高风场发电量5%～10%。

此前在国营电场上班时，彻夜值守监控、做报表对于王场长来说是家常便饭的事，刚来广灵风场时，看到风机故障，他下意识的动作就是掏出本子做记录，却没想到还没等他落笔，微信群里面就有了故障截图，生成了故障检修单。“以前在国企，晚上有台风机报故障了，记在本子上，唯一能干的就是不停复位，第二天再发给风机的人员去处理。”今昔对比让王场长明显感受到了“数字世界管理物理世界”的强大之处。

在过去，风机有故障和运行两种状态，一有问题就开始报故障，白白损失了很多电量。而如今，远景的智能风机有了“正常发电”、“亚健康运行”、“故障停机”、“用户停机”、“天气停机”等五级标识，哪怕是“亚健康状态”也不影响发电，可以在出现故障之前去维护。

正是有了云端“智囊团”的支援，广灵风场才可以实现少人值守甚至无人值守，目前仅需要2人值班，6人负责故障巡查。与之相比，对面华电山西的风场还需要11x2两班倒的人员配备，而它们上半年的利用小时数只有900多，而广灵风场的上半年利用小时数高达1700，高居山西省所有风场的榜首。而去年广灵风场的发电量比周边同等规模的国营风电场高出三分之一以上。

无论是山西榜首的广灵风电场还是冠居安徽的南漪湖风电场，都显现出远景能源智慧风场wind OS平台“挖潜赋能”的巨大价值。数据显示，采用wind OS风场无故障运营时间达到800小时（欧洲平均水平为400小时），风机可利用率达到99%以上，同时，可降低运维成本40%，提升人员工作效率，将原来平均1人管理10台风机提高到1人管理60台风机。

目前，除了广灵这一远景能源的自建风场采用了wind OS平台之外，中广核、龙源电力、中电投等国内600多个风场都连接其上，而美国的Pattern、Brookfield，北欧的Starkraft等新能源巨头的5000万千瓦的风能资源也在上面运行不息。这已经是一张全球最大的可再生能源智慧网络。

上海智慧能源管理中心

从Wind OS到Energy OS

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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