CWP2023观点汇编 | 风电机组优化升级专题论坛

日前，2023北京国际风能大会暨展览会（CWP2023）在北京圆满举办。10月19日上午，在风电机组优化升级专题论坛上，来自7家整机制造商和1家部件供应商的代表共同来探讨老旧风电场改造。

嘉宾精彩观点摘要如下：

运达股份智慧服务中心高级解决方案工程师赵国群：智慧电站的效益体现

一体四优智慧电站通过一体化的应用平台建设，整合现有的系统，实现AI数字孪生等技术的全业务的赋能，通过安全能力建设，可以打幅降低设备人身安全的隐患，创建零事故电站。通过运维能力建设，提升运维的效率，提升设备的平均无故障时间，通过并网能力建设，满足电网严格并网要求，降低考核的费用，通过收益能力建设降低设备的非停损失，提升发电量和发电收益。

智慧电站的效益体现在以下几个方面：从经济效益上讲，相较于传统现场管理方式可以提升发电量约2%到8%。通过集中监控、生产管理实现减人增效，提高物资的综合利用率，电站的运营成本可以降低每千瓦10到30元，业务效率可以提升20%到50%。通过集中功率预测、能量管理、辅助电量交易，我们可以提升售电收入，并且避免考核。从管理效益上来讲，从传统的运维模式向智慧运维模式的转变，可以提升经营管理的决策的效率，优化人财物资源。从传统的安全管控模式向智能安全管控模式的转变，可以提升作业的标准化，降低设备和人员的安全风险。从社会效益上来讲，智慧电站的项目对新一代的智慧风电场的技术体系进行了有益的探索，促进了新能源物联网和智慧能源的应用，促进了新能源的高质量发展，成为行业内具有示范性的，具备先进管理理念和经营水平的风电场。

金风科技解决方案团队负责人刘建军：老旧风机最优改造方案探讨

金风在做所有的改造和“上大压小”方案过程中，要考虑到：一是政策的复合度，投入的可控，投入产出比。二是最大容量的扩容。三是存量资产的最大化利用，就是拆下来的这些的机组看看能不能把它利用起来，如果拆下来的机组，比如塔筒、叶片、钢材、稀有金属，这是非常大的容量亟待解决掉、消化掉。四是对老旧风电场改造比较热门的课题，就是整个国产化改造，国产化替换，比如像电子产品的PRC等。

另外，风电改造要考虑资产的最大化利用。对于整机厂来说还是考虑运用一些先进的技术，首先要考虑是不是能够最大化利用现有的资产，减少资产的重复投入。

远景能源后市场产品解决方案总监吴锦锦：老旧机组产品升级与深度改造

远景接触的市场上好多客户，均是因为风资源禀赋优异资源和老旧风机配置之间的矛盾，往往客户测试需要提升发电性能来缓解的。一方面，提升发电性能里面一个关键项，哪些风机能提升，哪些不能提升，哪些能提升多少，哪些不能超过多少，这其中最关键的就是载荷力度。另一方面，发电量提升里面比较直接有效的就是叶片延长，因为性能的本质是气动，气动的本质是异形，叶片延长不管是小翼加延长，还是单纯的延长。但是有个问题，近几年行业里面尤其是大叶片不断出现叶片断裂事故，甚至连带着倒塔事故层出不穷。此外，由于载荷力度评估不准确，导致的技改方案带来安全隐患是非常大的。所以说发电量提升里面的安全性是我们要考虑的一个重中之重。

此外，远景在“以大代小”的业务也做了将近两年时间。对“以大代小”这个业务的理解为，它不是一个产品，也不是一个产业，它是一个产业链。要整合从前到后所有的信息，而且它是产品升级的尽头。总结远景“以大代小”的产品特性有这五点，方案设计、新机型优势、绿色回收保障、工程组织设计、智慧资产运营。

电气风电工程服务分公司服务产品开发部总工李灿：老旧风电场如何实现提质增效？

老旧风电场提质增效的方案应从五个方面去考虑，可以归纳为风、机、场、环、网五个方面做一些改进和升级。风机最主要来源是风，如何把风最大化利用，并且如何拿到更加多的风能，这是我们考虑的问题，也就是如何增功。机是指整机的优化治理，包括发掘自身的潜能。所谓自身潜能就是降低故障率，提升机组可利用率。场就是在场控上面协调全场的风资源，如何发挥全场的能力。环是指环境的适应性，通过叶片治理、控制系统的优化等手段进行环境适应性的改造。网就是对于电网适应性能力。

中船海装风能开发部部长杨凤志：沙戈荒大基地风场运行暴露问题较多

为期两个月调研跟踪当中，发现大基地暴露出非常多问题。一方面由于建设周期长达10年的技术状态，规划时间线有点长，选型是有点偏离的，只结合当期的产品状态进行了选型，风资源模拟也发生了严重的偏离。后续均基于早期的研究数据进行相关的理论测算，与实际状态严重偏离的，发电量严重偏离，产品发电性能也不能满足早期理论评估的技术状态。另一方面风场运营差异化比较严重，产品运行差异化比较严重，存在大批量的风场停机的状态，同样机组的联动状态也是比较差，包括偏航、同风向状态下偏航也是各异的。

此外，现场的工程运维，机组的可利用状态比较一般，还出现运维各自为战的现象。

恒丰赛特实业（上海）有限公司资深大客户经理施涛涛：老旧风机控制系统改造，可提升单台风机软件发电效率2%-4%

原来直流变桨的技术落后、故障点多、电气回路复杂，后备蓄电池维护成本高、寿命短。经过主控改造之后，单台风机软件提升发电效率2%到4%，同步配置控制算法，降低风机载荷，减少维护费用，延长风机使用寿命。

同时，新增日志快照，新增风场有功的AGC、AVC、风场的数据上传，增加变流器信号的显示和上传，增加低压穿越，高低压穿越、一次调频和惯量，新增风场滑网通讯，国产的SCADA，增加各种日志报表。以前都是国外的比较单一的，不能给业主做定制化的要求，新增机仓远程操作界面，是可以远程共享。变桨有更高级的控制算法，更高级的变桨跟踪响应的速度，还有控制的精度，替换成更高的三合一交流的驱动器，性价比高，永磁同步电机，固定元器件少，电气回路简单，超级电容寿命长，具备容量的检测，结构紧凑。

润阳能源研究院智能装备室主任赵广宇：风电机组技改安全的未来趋势

现在风电场运维更提倡，基于状态主动检修。风机过运维、欠运维都是不太好的，最终还是要基于它的状态主动去检修。以前风电场运维是定检成本高、有随机性。现在提到了数字化，状态的监测，未来就涉及到安全高效，把人工智能跨界的东西引进到运维领域来，能实现风电场的收益最大化。

预测一下，我认为后市场还是以数字化、网络化、智能化为基础，通过计算机视觉的应用，也就是通过视觉图像的捕捉和分析来去诊断叶片、其他的部件以及利用人工智能涉及到风场和算法的优化。

最后提个倡议，推动风机的智能化健康发展助力行业技术信息融合，因为现在各个专业的供应商也是比较给力，希望各大整机厂也积极去用，积极放到后市场推广起来。

锐源风能技术有限公司技术中心主任孟繁擘：风电机组全系统综合优化提升的技术应用

风电后市场也是比较成熟的，但是出现一个整个行业所面临急需解决的问题。怎么诊断故障所在的这个点？风机报故障报的是故障，什么原因导致这个故障发生？锐源公司提出要建立有效的综合监测系统，它能够对整体的机组进行综合的监测，并对问题进行深入的分析和挖掘，能够对症下药。

在整体的布局上，分为四个层次：第一个层次是基础层，就是大基地层和网络层。第二层是监测层，包括风资源、叶片和机组其他的大部件，做成一个整体的架构。第三层是在传感器上采用多种传感器耦合的方式能够提供监测精度和监测的准确度。最后是应用层，在应用层既可以进行后市场的智能运维应用，同时也可以进行更深层次的数据挖掘和整体问题的深入分析。

通过整体的布局，锐源风能建立了一个体系。首先是一个全方位的立体布局，然后是全角度的参量监测，最后是全系统的有效融合。通过三个层次的整体构建搭建出来完整的智慧监测体系。