張錦華

摘? 要：在國(guó)家大力支持下，我國(guó)新能源行業(yè)正在迎來(lái)一場(chǎng)以“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源為理念的新變革，新技術(shù)新產(chǎn)品層出不窮，極大程度地促進(jìn)了我國(guó)新能源領(lǐng)域的發(fā)展。因此，本文將會(huì)在技術(shù)創(chuàng)新的視角下對(duì)如何建設(shè)智慧風(fēng)電場(chǎng)的問(wèn)題進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：技術(shù)創(chuàng)新視角下;智慧風(fēng)電場(chǎng);建設(shè)路徑

中圖分類號(hào)：TM614? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.05.068

引言：以明陽(yáng)智慧能源集團(tuán)股份公司（以下具體簡(jiǎn)稱"明陽(yáng)智能"）為主要代表，他們于2010年就已經(jīng)在國(guó)內(nèi)開(kāi)始對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的所有相關(guān)軟件和系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，力求能夠?qū)︼L(fēng)電場(chǎng)的所有相關(guān)信息和數(shù)據(jù)都進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，再以深圳量云能源網(wǎng)絡(luò)科技有限公司（以下具體簡(jiǎn)稱"量云"）為主要代表，他們充分地運(yùn)用了珠三角地區(qū)大量的技術(shù)和人才資源以及明陽(yáng)智能已有的經(jīng)驗(yàn)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)相融合，經(jīng)過(guò)大量的研發(fā)和實(shí)踐，建成了一個(gè)智慧化的風(fēng)電場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了從最初的數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控到現(xiàn)在為風(fēng)電場(chǎng)整個(gè)工作過(guò)程所面臨的問(wèn)題提供數(shù)字化的解決方案，讓智慧的理念充分的體現(xiàn)在風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行的每一個(gè)環(huán)節(jié)，極大程度的提高了風(fēng)電場(chǎng)的能動(dòng)性，為技術(shù)的發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)的升級(jí)創(chuàng)造了更多的條件。因此，本文將會(huì)以量云公司為例，通過(guò)對(duì)它的一些做法進(jìn)行分析，并對(duì)如何在技術(shù)創(chuàng)新視角下建設(shè)智慧風(fēng)電場(chǎng)提供一些路徑。

一、技術(shù)創(chuàng)新視角下智慧風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)路徑

1.運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)

我國(guó)風(fēng)電開(kāi)發(fā)的地區(qū)已經(jīng)不僅僅局限于西北部，且重心已經(jīng)向東南部地區(qū)轉(zhuǎn)移，傳統(tǒng)比較落后的風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)營(yíng)模式正在被逐漸的淘汰，目前人們對(duì)風(fēng)力發(fā)電提出了更多的要求，傳統(tǒng)的風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)模式已經(jīng)不能滿足需求了，因此人們就需要對(duì)風(fēng)電場(chǎng)更細(xì)化地進(jìn)行設(shè)計(jì)，這對(duì)于提高電場(chǎng)的發(fā)電效率以及提高人們的生活水平具有著非常重要的意義。由量云團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的DMS數(shù)字化解決方案就很好地解決了這一問(wèn)題，這個(gè)方案能夠幫助用戶迅速的掌握一些地區(qū)的風(fēng)能資源數(shù)據(jù)，從而為用戶們?cè)O(shè)計(jì)出最合理的風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃。依靠大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算，以各個(gè)地區(qū)風(fēng)能資源的情況為依據(jù)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)的整個(gè)過(guò)程中各種經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，以該地居民的分布情況對(duì)競(jìng)價(jià)電價(jià)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的整個(gè)過(guò)程出發(fā)，設(shè)計(jì)出度電成本最優(yōu)的方案。與傳統(tǒng)模式相比，DMS系統(tǒng)的運(yùn)用能夠減少大量的人力和物力消耗。

具體來(lái)說(shuō)，運(yùn)用DMS系統(tǒng)，首先對(duì)某一個(gè)地區(qū)的風(fēng)力資源進(jìn)行篩選，躲避一些村莊以及保護(hù)區(qū)，根據(jù)自己設(shè)定的風(fēng)速值要求來(lái)自動(dòng)匹配最合適的風(fēng)電機(jī)組型號(hào)，以現(xiàn)場(chǎng)的地勢(shì)特點(diǎn)為依據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)施工方案，這樣用戶就能夠在很短的時(shí)間內(nèi)獲得最優(yōu)的初步規(guī)劃。在確定了這個(gè)設(shè)計(jì)方案的實(shí)際可行性以后，通過(guò)CFD仿真模塊便能夠在很短的一段時(shí)間內(nèi)獲取出一個(gè)較為具體的風(fēng)電場(chǎng)分布設(shè)計(jì)方案。另外，運(yùn)用該系統(tǒng)還能夠及時(shí)地實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集和更新，從而針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行評(píng)估，在評(píng)估過(guò)后再給出最優(yōu)的改進(jìn)措施。

2.運(yùn)用好智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)

風(fēng)電場(chǎng)在投入使用以后，對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)的管理和維護(hù)也是一項(xiàng)相當(dāng)重要的工作，只有對(duì)風(fēng)電場(chǎng)管理和維護(hù)好才能夠保證風(fēng)電場(chǎng)具有一定的運(yùn)營(yíng)效益。在這種條件下，將智慧化的理念體現(xiàn)在風(fēng)電場(chǎng)的管理中，提高風(fēng)電場(chǎng)管理系統(tǒng)的主動(dòng)性，提高風(fēng)電場(chǎng)的工作效率，降低用戶的運(yùn)營(yíng)成本。

使用智慧風(fēng)電機(jī)組，能夠高效的促進(jìn)風(fēng)電機(jī)組，風(fēng)電場(chǎng)以及后臺(tái)控制系統(tǒng)之間的相互聯(lián)動(dòng)，讓每一臺(tái)風(fēng)電機(jī)組都裝有PLC控制器，PLC控制器能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)電機(jī)組和中央監(jiān)控系統(tǒng)的互通互聯(lián)，這對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)地發(fā)展具有重要的意義。首先，在積累大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提升了數(shù)據(jù)挖掘的深度和精度。其次，不需要太多的人為操作，后臺(tái)會(huì)自動(dòng)的根據(jù)一些采集到的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)當(dāng)時(shí)的風(fēng)向以及風(fēng)速進(jìn)行運(yùn)算，在此基礎(chǔ)上，后臺(tái)會(huì)根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)風(fēng)電機(jī)組的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，從而保證風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電效率能夠達(dá)到最佳，為風(fēng)電場(chǎng)的擁有者創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)收入。

智慧風(fēng)電場(chǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)基于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)做預(yù)防性維護(hù)。首先，要清楚發(fā)電機(jī)組的一些故障處理機(jī)理，將機(jī)組健康工作時(shí)的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)來(lái)建立狀態(tài)模型，再通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的一些核心算法來(lái)對(duì)這一模型進(jìn)行學(xué)習(xí)，再把這一模型作為排除機(jī)組工作故障的依據(jù)來(lái)建立預(yù)警模型。在物資備件方面，系統(tǒng)可以及時(shí)的對(duì)機(jī)組的健康情況做出分析，從而能夠在設(shè)備檢修時(shí)及時(shí)地排除安全隱患，極大程度地減少了備件的消耗。在2018年量云公司正是憑借著這一預(yù)警功能，將大部件運(yùn)維成本降低了30%，提高了經(jīng)濟(jì)效益，因此，該預(yù)警系統(tǒng)的高效使用能夠?yàn)轱L(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)者提供更多的經(jīng)濟(jì)收益。

再就是需要盡快實(shí)現(xiàn)風(fēng)電的智慧化并網(wǎng)，由于風(fēng)電存在著一定的波動(dòng)性和間歇性，會(huì)在很大程度上影響到電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電的接納，所以我們需要采取主動(dòng)與風(fēng)電網(wǎng)交互的手段來(lái)滿足電網(wǎng)的功能和需求，建立一個(gè)電網(wǎng)友好型的風(fēng)電場(chǎng)系統(tǒng)來(lái)改善和提高風(fēng)電場(chǎng)的功率和發(fā)電效率，按照風(fēng)電場(chǎng)所要求的功率和頻次進(jìn)行并網(wǎng)，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的電能頻率及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整，保障風(fēng)電場(chǎng)輸出的電能能夠在電網(wǎng)中平穩(wěn)運(yùn)行。目前，量云公司的新能源場(chǎng)站快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)已經(jīng)在全國(guó)多地投入使用，為風(fēng)電場(chǎng)的用戶節(jié)省了更多的設(shè)備投資以及后期的維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用。

此外，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的聯(lián)動(dòng)性進(jìn)行挖掘提升，利用先進(jìn)的大數(shù)據(jù)技術(shù)將風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量進(jìn)行最優(yōu)化匹配，然后再通過(guò)綜合一些風(fēng)儲(chǔ)協(xié)同控制策略技術(shù)，從而達(dá)到了實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組能夠有效地保障特殊天氣條件下的正常運(yùn)行和供電目標(biāo)，極大地降低了風(fēng)電機(jī)組的極限負(fù)載，保證了風(fēng)電機(jī)組在特殊天氣條件下的安全運(yùn)行。

二、結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于電能的需求量越來(lái)越大，風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)能夠在很大程度上減少我國(guó)的用電壓力，因此，在技術(shù)創(chuàng)新的視角下建設(shè)智慧風(fēng)電場(chǎng)來(lái)提高風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電效率具有非常重要的實(shí)際意義。所以，國(guó)家以及各相關(guān)部門要充分利用技術(shù)創(chuàng)新的優(yōu)勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)的高效工作。

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