2019年基于模型全生命周期管理的风电智能化实践.pdf

1、基于模型全生命周期管理的风电智能化实践风电行业背景2我国风电市场发展迅速2017年，我国新增装机1503万千瓦，累计并网装机容量1.67亿千瓦，占全部发电装机容量的9.2%。2017年，风电年发电量3057亿千瓦时，占全部发电量4.8%，相比2016年提高0.7%。风电平均利用小时1948小时，同比增长203小时，全年弃风电量419亿千瓦时，同比减少78亿千瓦时，弃风限电形势大幅好转。风电运维市场发展潜力巨大风机的质保期一般在2-5 年，如今大部分风机已经出了质保的时间点，出质保后，风场业主对风机的运维需求日益增强。风电运维市场巨大，2012 年我国风电运维市场规模在 45 亿元左右，2016

2、 年行业市场规模在 年行业市场规模在 108亿元左右。风力发电机整机成本逐年降低风力发电机整机价格从2008年6500元/千瓦，2017年下降到3700元/千瓦，风机生产企业日渐增多，风机市场竞争日渐激烈，风电市场盈利风向转变。海上风电市场潜力巨大风能利用率高，相比陆上风电发电潜力大，陆上风场建设资源相对饱和，海上风电资源丰富。2017年海上风电新增装机共319台，新增装机容量达到116万千瓦，同比增长96.61%;累计装机达到279万千瓦。到2020年末，海上风电并网装机容量达到500万千瓦以上3风电行业痛点风能限电严重风电度电成本较高运维难度大人员流失严重风电行业典型问题及解决方案2012

3、年和2016年，全国平均弃风率超过17%。2017年弃风全国平均弃风率12%原因：风资源不确定性高，易造成电网安全隐患解决方案：风功率预测技术与电网调度优化技术 风电的度电成本较高海上风电可达0.85元/度，风电的运维费用较高，占整个度电成本的30%以上。原因：设备故障停机发电损失，风机运营维护成本风机一旦故障停机，每日由于发电损失所造成的损失达2-4万元（4MW风机），风机维修和维护成本也相对高昂原因：风机大多位于偏远山区或是海上，运维资源的调度困难。相比陆上运维海上运维依赖于船只和天气、运维资源的调度困难，运维难度大。风场运维人员仅工作2-3年便离开了现场，平均工作时间仅有5年。100个工

4、程师，一年将近流失20个，流失率高达20%。原因：电场地处偏远地区，条件艰苦、工资低、危险系数高，年轻人对如此强度的工作接受程度大打折扣。解决方案：风机发电状态监测+故障预测性诊断技术解决方案：风场预测性维护+风场排程优化解决方案：远程监控运维+无人风场监测4天泽智云风电领域深厚的技术经验积累42017天泽智云与东方电气签订合约，为其开发一套集合了集控、智能维护、排程优化的智慧风电系统。20172017年：天泽智云为协合新能源提供基于SAAS服务的智慧风电数据服务。2014-2016团队成员参与IMS中心与上海电气合作的风场智能运维“风云”系统研发，完成部署26个风场，天泽智云数据科学家团队成

5、员与上海电气合作开展CMS振动分析系统研发，在可行性验证中成功预测某风场的传动链大部件故障，预测提前量为3个月。2018天泽智云与东方电气签订智慧风电系统二期，结合边缘计算技术提高风机质量。2011团队成员以IMS(美国智能维护系统中心)身份参与华锐风电开始合作，在可行性验证中基于SCADA数据成功预测某风场2台风机的传动链大部件故障，预测提前量为28天。5SCADA,PLC,CMS 数据维护记录、工单、ERPI.智能感知层II.智能分析层风机健康建模与性能衰退评估关键子系统健康评估及预警关键部件故障诊断及趋势预测短期风功率预测Opera&ng)Condi&ons:)Wind%Speed%Wi

6、nd%Direc,on%Pitch%Angle%Load%etc.%R2 R1 Regime Density Estimation Operating Regime Identification Performance Prediction Turbine Revenue Prediction Performance Assessment Output)Variable:)Actual%Output%Power%GLOBAL HEALTH ESTIMATOR R2 R1 R2 R1 DRIVETRAIN COMPONENTS FILTERING&SIGNAL PROCESSING FEATUR