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秦海巖:數(shù)據(jù)治理是風(fēng)電實(shí)現(xiàn)數(shù)字化與智能化的基礎(chǔ)

《風(fēng)能》發(fā)布時(shí)間:2022-06-10 11:56:28  作者:秦海巖

  近些年,新一代信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)之中,數(shù)字化、智能化已成為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一。在選址環(huán)節(jié),基于中尺度建模技術(shù)、衛(wèi)星遙感物理建模技術(shù)和高精度風(fēng)電場(chǎng)微觀選址技術(shù),智慧選址模式正在逐步取代費(fèi)時(shí)、低效的傳統(tǒng)方式。在運(yùn)行中,借助現(xiàn)有技術(shù),通過感知并預(yù)測(cè)所處環(huán)境變化,系統(tǒng)能夠自動(dòng)采取不同控制策略,做到降載增壽,提高發(fā)電效率。在運(yùn)維環(huán)節(jié),通過在風(fēng)電場(chǎng)安裝狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng),結(jié)合資產(chǎn)完整性管理理念,故障維修已經(jīng)從事后轉(zhuǎn)向事前,逐步走向預(yù)防性維護(hù),并在運(yùn)維方案定制和成本優(yōu)化方面開始發(fā)揮作用。這些手段有效推動(dòng)了風(fēng)電發(fā)電效率的提升以及整體成本的下降,正在成為未來進(jìn)一步提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的主要抓手。

  推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)。然而,目前風(fēng)電數(shù)據(jù)質(zhì)量依然存在諸多問題,這在SCADA數(shù)據(jù)中體現(xiàn)得尤為明顯。通過對(duì)市場(chǎng)上主流供應(yīng)商的SCADA數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),問題包括部分關(guān)鍵變量丟失、數(shù)據(jù)時(shí)間分辨率不一致、數(shù)據(jù)重復(fù)、整條數(shù)據(jù)記錄缺失、部分變量記錄缺失、數(shù)據(jù)超出正常范圍、變量錯(cuò)位等。導(dǎo)致此類問題的因素涉及不同設(shè)備廠家SCADA系統(tǒng)采集的變量個(gè)數(shù)與變量名稱不同、風(fēng)電場(chǎng)停電、服務(wù)器故障、PLC供電電壓異常、PLC模塊故障、傳感器故障、數(shù)據(jù)線虛接、存儲(chǔ)空間不足、數(shù)據(jù)線屏蔽不到位,SCADA系統(tǒng)升級(jí)、機(jī)組運(yùn)行程序升級(jí)、通信故障等。特別是早期開發(fā)的風(fēng)電項(xiàng)目,由于SCADA數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理不完善,數(shù)據(jù)質(zhì)量問題更加突出。

  上述問題長(zhǎng)期、普遍存在,嚴(yán)重影響著發(fā)電量評(píng)估、可靠性分析、運(yùn)維檢修、技改退役等方面的決策。例如,數(shù)據(jù)缺失導(dǎo)致無法追溯相關(guān)機(jī)組對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)的真實(shí)運(yùn)行情況,不利于開發(fā)企業(yè)及運(yùn)維人員迅速了解機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行狀況;在應(yīng)用SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷和故障預(yù)警建模時(shí),數(shù)據(jù)質(zhì)量問題會(huì)使模型表現(xiàn)出的不確定性更加顯著,模型中蘊(yùn)含的規(guī)律難以被發(fā)現(xiàn),預(yù)測(cè)結(jié)果無法準(zhǔn)確判斷影響產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備狀態(tài)的敏感參數(shù);變量錯(cuò)位的數(shù)據(jù)會(huì)讓建模過程陷入混亂,造成分析結(jié)果與實(shí)際情況出現(xiàn)較大偏差,甚至?xí)a(chǎn)生與實(shí)際情況相悖的結(jié)果;在技改效果評(píng)估中,經(jīng)常利用SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行技改機(jī)組和參考機(jī)組在技改前后時(shí)間段內(nèi)的發(fā)電性能比對(duì),被用于評(píng)價(jià)的SCADA數(shù)據(jù)若存在質(zhì)量問題,將無法對(duì)技改的實(shí)際效果開展準(zhǔn)確評(píng)估,進(jìn)而妨礙企業(yè)的后續(xù)決策;在機(jī)組壽命評(píng)估中,SCADA系統(tǒng)記錄的環(huán)境參數(shù)及機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)是進(jìn)行機(jī)組全壽命期間的疲勞累積計(jì)算的輸入條件,如果SCADA數(shù)據(jù)質(zhì)量出現(xiàn)問題,分析得出的機(jī)組壽命結(jié)果與實(shí)際情況會(huì)有很大的偏差;在事故分析中,事故機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)常被用來復(fù)現(xiàn)事故發(fā)展過程并進(jìn)一步識(shí)別事故發(fā)生原因,如果存在相關(guān)數(shù)據(jù)無法獲取或數(shù)據(jù)記錄不準(zhǔn)確的情況,將增加事故分析難度,導(dǎo)致事故原因難以確定。

  要充分挖掘數(shù)據(jù)的價(jià)值,必須加強(qiáng)數(shù)據(jù)治理工作,這涉及數(shù)據(jù)采集、傳輸、加工、存儲(chǔ)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)。就目前而言,亟需著手做好以下工作:一方面,整機(jī)商應(yīng)當(dāng)配合開發(fā)企業(yè)做好機(jī)組軟件系統(tǒng)的維護(hù)、更新工作,及時(shí)修復(fù)系統(tǒng)中存在的漏洞,提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及準(zhǔn)確性;根據(jù)實(shí)際需求適當(dāng)增加重要數(shù)據(jù)部分的冗余,完善系統(tǒng)日志,最大限度確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行;同時(shí),定期維護(hù)機(jī)房服務(wù),及時(shí)清除無用緩存,備份歷史數(shù)據(jù)。另一方面,開發(fā)企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)組各部位傳感器硬件的排查,制定詳細(xì)的檢查計(jì)劃,及時(shí)發(fā)現(xiàn)傳感器硬件故障、加以更換;做好風(fēng)電場(chǎng)升壓站或者集控中心等區(qū)域的外部保障工作,實(shí)時(shí)確保電力資源的充裕以及網(wǎng)絡(luò)連接的暢通。

  習(xí)近平總書記指出,要發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì),加快推動(dòng)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化,依靠信息技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),不斷催生新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式,用新動(dòng)能推動(dòng)新發(fā)展。對(duì)于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)而言,數(shù)字化、智能化已是大勢(shì)所趨。加強(qiáng)數(shù)據(jù)治理,是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化升級(jí)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)質(zhì)量問題不解決,風(fēng)電的數(shù)字化與智能化就無從談起。

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