摘 要：隨著風電的迅猛發(fā)展，一些大型風電企業(yè)管理的風電機組達到幾千臺、上萬臺，沉積了大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)中蘊含了重要的生產(chǎn)信息具有重要價值，但這些數(shù)據(jù)未得到充分的開發(fā)利用。如何有效利用這些數(shù)據(jù)已經(jīng)成為風電企業(yè)提高價值、贏得競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵。本文結(jié)合當前大型風電企業(yè)在大數(shù)據(jù)應用中的探索，研究了風電場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的特點及其在監(jiān)測控制、指標管理、狀態(tài)評估、故障判斷等方面的價值；然后對其存在的主要問題進行了系統(tǒng)性的研究；最后針對其問題，提出了科學搭建大數(shù)據(jù)平臺、統(tǒng)一數(shù)據(jù)判斷和計算標準等工作建議。

關(guān)鍵詞：大型風電企業(yè)；大數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)價值；工作建議

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.178

0 引言

在國家大力發(fā)展清潔能源的背景下，風電企業(yè)發(fā)展迅猛，一些已經(jīng)成長為大型風電企業(yè)。這些大型風電企業(yè)管理著大量的風電機組，積累了巨大的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)還未得到充分的開發(fā)利用，有效地利用這些數(shù)據(jù)對于風電企業(yè)具有重要意義。

大數(shù)據(jù)在風電領(lǐng)域的應用和研究已經(jīng)起步，但在數(shù)據(jù)獲取、統(tǒng)籌規(guī)劃、專業(yè)研究、產(chǎn)權(quán)保護等方面還面臨很多問題。本文對大數(shù)據(jù)在大型風電企業(yè)中的生產(chǎn)管理應用進行了研究及探討，分析了其中存在的問題，并提出了一系列的工作建議。

1 大型風電企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的特點及價值

1.1 數(shù)據(jù)特點

（1）體量大。風電場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)來源于風電機組、能量管理平

臺、AGC、AVC、升壓站綜合自動化系統(tǒng)等眾多裝置。目前，不同廠家、不同型號的設(shè)備數(shù)據(jù)點各不相同，按當前主流風電機組估算，1臺風電機組的數(shù)據(jù)點在200點以上，1個風電場其它裝置數(shù)據(jù)點在1000點以上。

（2）速率高。風電企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)主要來源于溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、振動、方向、角度、電壓、電流、頻率等各式各樣的傳感器，屬于典型的機器大數(shù)據(jù)，更新速率非?？欤话忝棵?次。按大型風電企業(yè)的體量估算，每秒將有240萬個實時數(shù)據(jù)，在不壓縮的情況下，每月將產(chǎn)生約25TB的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，每年將產(chǎn)生約300TB的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

1.2 數(shù)據(jù)價值

大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵不僅在于“大”，更在于價值含量和挖掘成本。單以數(shù)據(jù)規(guī)模衡量，大型風電企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)數(shù)據(jù)或許還未達到大數(shù)據(jù)的PB級別，但就其行業(yè)特點而言，產(chǎn)生的價值卻是顛覆性的。

2 大數(shù)據(jù)應用的工作建議

2.1 頂層設(shè)計，科學搭建大數(shù)據(jù)平臺

大型風電企業(yè)一般是“風電場-區(qū)域分子公司-集團公司”三級管理體制，因此，要統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理，根據(jù)企業(yè)特點和大數(shù)據(jù)技術(shù)要求科學搭建分析平臺。

（1）開放式數(shù)據(jù)倉庫。數(shù)據(jù)是分析研究的基礎(chǔ)，風電企業(yè)要制定數(shù)據(jù)管理標準，統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)的存儲方式、結(jié)構(gòu)等技術(shù)要求，獨立建設(shè)開放的、自己掌控的數(shù)據(jù)倉庫，為風電企業(yè)技術(shù)人員和合作伙伴提供數(shù)據(jù)。

（2）云計算管理模式。傳統(tǒng)的服務(wù)器管理模式是按功能管理，各服務(wù)器只承擔固定的計算任務(wù)，資源不能充分發(fā)揮。因此，在集控中心、集團總部生產(chǎn)調(diào)度中心建設(shè)時，要按照云管理架構(gòu)進行搭建，架構(gòu)內(nèi)的服務(wù)器不再進行功能分工，統(tǒng)一由主機指揮，進行集群式計算，提高計算能力。

（3）分布式計算模式。大型風電企業(yè)大數(shù)據(jù)平臺按三級搭建，從層次上看，越往上層數(shù)據(jù)量越大。因此，應本著“底層優(yōu)先”的原則，分層明晰各層計算界面，最大程度的減少上層計算和重復計算，減少平臺負荷。

2.2 底層突破，統(tǒng)一數(shù)據(jù)判斷和計算標準

對于風電企業(yè)來講，風電場是所有數(shù)據(jù)的源頭，目前，風電場數(shù)據(jù)的完整性和一致性均無法保障，成為制約大數(shù)據(jù)分析應用的關(guān)鍵瓶頸，必須進行突破創(chuàng)新。

（1）完善數(shù)據(jù)獲取標準。大型風電企業(yè)要制定統(tǒng)一的風電場信息化管理標準，明確風電機組和升壓站的保護及自動化裝置的設(shè)備網(wǎng)口數(shù)量、計量點位置及精度、測控裝置配置、通訊網(wǎng)絡(luò)要求等設(shè)計標準，明確設(shè)備廠家應提供的數(shù)據(jù)點數(shù)和接口軟件。

（2）開發(fā)標準化軟件。應在風電場開發(fā)通用的SCADA平臺，研究不同風電機組、變流器的通訊協(xié)議、控制方式、狀態(tài)分類、判斷邏輯和計算方法，建立適用于多廠家、多機型的數(shù)據(jù)接口模塊，自動完成差異化輸入、標準化輸出。

2.3 科學組織、加快推進，深入挖掘大數(shù)據(jù)蘊藏價值

大型風電企業(yè)應成立常設(shè)機構(gòu)，集中尖端技能人才，以下述研究方向為重點，細化研究課題，加快大數(shù)據(jù)的分析研究和價值挖掘。

（1）集中預測?？蓪L電場氣象信息、地理信息、測風塔數(shù)據(jù)直接傳到區(qū)域分子公司或集團總部，在原有的溫度、氣壓、濕度、降雨量、風向、風力等參考變量的基礎(chǔ)上，增加同區(qū)域風電場群差異化校正、同風向關(guān)聯(lián)風電場管道效應校正等因素，提高功率預測的準確性。

（2）劣化分析。研究各部件異常運行工況與參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，如風向儀不準時，與機艙方向、風速、功率的變化規(guī)律；葉片角度錯誤時，與風速、負荷、振動、葉根載荷的變化規(guī)律，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備劣化趨勢，開展狀態(tài)檢修維護。

（3）智能控制。研究風電機組各部件的控制策略，特別是定值式、周期式的簡單控制策略，重點進行分析研究，加入風機運行狀態(tài)、參數(shù)識別技術(shù)，開發(fā)智能偏航、智能變槳、智能解纜、智能測試、智能加熱冷卻等控制技術(shù)，提高風電機組可利用率和產(chǎn)能。

3 小結(jié)

風電場的運行大數(shù)據(jù)中蘊藏了大量的信息。通過集中預測，深入挖掘氣象信息，可以提高天氣和功率預測的準確性，科學制定調(diào)度計劃、檢修計劃，減少檢修棄風損失；通過算法、模型和工具開發(fā)，深入挖掘設(shè)備運行數(shù)據(jù)，可以預判設(shè)備劣化趨勢，精準判斷故障部件，計算電量損失，提高產(chǎn)能；通過智能作業(yè)指導庫和專家在線指導平臺建設(shè)，可以集成專業(yè)技術(shù)人員維護技能和經(jīng)驗，提升機組運維能力和水平。因此，大數(shù)據(jù)在大型風電企業(yè)生產(chǎn)管理中的應用研究對于風電企業(yè)管理模式、生產(chǎn)效率和產(chǎn)能的提升具有重大意義。

參考文獻：

[1]姚劍平.淺論風電場日常管理中的四個關(guān)鍵控制項[A].中國農(nóng)業(yè)機械工業(yè)協(xié)會風能設(shè)備分會2011年度論文集（上）[C].2011.

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作者簡介：孫昊（1991-），男，江蘇南京人，學士，助理工程師，主要研究方向：電力系統(tǒng)及自動化。