導(dǎo)讀：特高壓、大數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)作為“新基建”的核心組成部分， 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，特別是對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)利用上發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。以同心多元產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略布局為指引，中車(chē)株洲所將源自高鐵的核心科技，注入新能源領(lǐng)域，構(gòu)建了從芯片到組件，從模塊到系統(tǒng)，從材料到整機(jī)的風(fēng)電新能源裝備產(chǎn)業(yè)格局。融合先進(jìn)的前沿技術(shù)，借助智能數(shù)據(jù)平臺(tái)，探索智慧風(fēng)場(chǎng)建設(shè)，不斷豐富能源物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)支撐，推進(jìn)智慧能源的新發(fā)展。
今天，我們的“新基建”系列報(bào)道，一起走進(jìn)中車(chē)株洲所，去看看中車(chē)風(fēng)電如何以科技賦能，打造風(fēng)機(jī)智能運(yùn)維“全套餐”，提升風(fēng)場(chǎng)的智能運(yùn)維能力，保障風(fēng)電機(jī)組的安全運(yùn)行。
全生命周期的智能運(yùn)維解決方案
依托智能大數(shù)據(jù)技術(shù)，中車(chē)株洲所自建了風(fēng)電數(shù)據(jù)中心云平臺(tái)，規(guī)劃存儲(chǔ)規(guī)模達(dá)到了PB級(jí)。這是一個(gè)什么概念呢，PB是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量的單位，它等于2的50次方個(gè)字節(jié)，通俗一點(diǎn)說(shuō)，就相當(dāng)于1000個(gè)TB的硬盤(pán)容量，而1TB又等于1024GB。目前，中車(chē)風(fēng)電的數(shù)據(jù)中心云平臺(tái)可用儲(chǔ)存容量約400TB，管理近3GW裝機(jī)容量風(fēng)電機(jī)組，機(jī)組數(shù)量近2000臺(tái)。
基于數(shù)據(jù)中心高性能計(jì)算集群及對(duì)海量風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)的挖掘分析，中車(chē)株洲所圍繞智能運(yùn)維服務(wù)開(kāi)發(fā)了風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、風(fēng)電機(jī)組健康管理系統(tǒng)、數(shù)字化形影系統(tǒng)、EAM系統(tǒng)等核心產(chǎn)品，這套解決方案可為用戶(hù)提供風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)服務(wù)、風(fēng)機(jī)故障診斷與預(yù)警服務(wù)以及風(fēng)機(jī)定期健康體檢服務(wù)，將有效降低風(fēng)機(jī)故障發(fā)生頻次和運(yùn)維成本，延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)壽命，為風(fēng)電機(jī)組提供全生命周期智能運(yùn)維解決方案。最勤勞的“監(jiān)工”
風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)該系統(tǒng)采集和整合各風(fēng)電場(chǎng)及分散式風(fēng)電機(jī)組數(shù)據(jù)，以Web頁(yè)面及手機(jī)APP，從風(fēng)場(chǎng)、風(fēng)機(jī)以及部件三個(gè)層次，直觀呈現(xiàn)每臺(tái)機(jī)組發(fā)電量、出力、運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)電態(tài)勢(shì)、故障信息等重要參數(shù)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地監(jiān)視風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況。系統(tǒng)基于標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)了故障分析、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、日志查詢(xún)等功能，能夠靈活地滿(mǎn)足用戶(hù)的定制化需求，從而實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的智能管控。
▲某風(fēng)電場(chǎng)單臺(tái)機(jī)組實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)頁(yè)面
最聰明的“醫(yī)生”
風(fēng)電機(jī)組健康管理系統(tǒng)該系統(tǒng)采用機(jī)器學(xué)習(xí)的智能算法集成專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，建立了風(fēng)電機(jī)組健康狀態(tài)量化評(píng)價(jià)體系，將存在隱性問(wèn)題的機(jī)位或部件及時(shí)、準(zhǔn)確地推送給運(yùn)維人員和設(shè)計(jì)人員，同時(shí)提供原因分析和維護(hù)建議。通過(guò)該系統(tǒng)，用戶(hù)可隨時(shí)隨地了解每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組健康狀況，故障診斷和預(yù)警結(jié)果可直接推送至EAM系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的預(yù)防性維護(hù)，降低重大質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生幾率，提升機(jī)組可利用率，減少因故障停機(jī)引起的發(fā)電量損失。
▲風(fēng)機(jī)健康管理系統(tǒng)首頁(yè)
目前中車(chē)株洲所已形成了68項(xiàng)故障診斷與預(yù)警模型，可以從數(shù)據(jù)質(zhì)量、傳感器異常、工作特性符合性、溫度、振動(dòng)、結(jié)構(gòu)等多個(gè)角度對(duì)機(jī)組開(kāi)展健康體檢。
最精準(zhǔn)的“預(yù)言家”
數(shù)字化形影系統(tǒng)該系統(tǒng)部署有如影隨行、振動(dòng)識(shí)別、壽命預(yù)測(cè)、智慧尋優(yōu)等功能模塊，其中如影隨行系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字化與大數(shù)據(jù)技術(shù)融合，構(gòu)建了風(fēng)場(chǎng)、風(fēng)機(jī)的數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)，圍繞用戶(hù)要求為風(fēng)機(jī)提供整機(jī)、子系統(tǒng)及關(guān)鍵部件載荷、振動(dòng)、壽命等關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)，使用戶(hù)全方位掌控風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，避免重大質(zhì)量損失；提供風(fēng)機(jī)性能（壽命、發(fā)電量、可靠性等）優(yōu)化服務(wù)，在保持風(fēng)機(jī)健康運(yùn)行的同時(shí)，最大程度上提升機(jī)組發(fā)電量、降低故障率，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性健康維護(hù)，延長(zhǎng)機(jī)組壽命，實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)收益最大化。
▲數(shù)字化形影系統(tǒng)某風(fēng)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)
最全能的“軍師”
EAM系統(tǒng)該系統(tǒng)基于中車(chē)株洲所十余年的風(fēng)機(jī)技術(shù)積累和整機(jī)運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)沉淀，通過(guò)風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)與運(yùn)維業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的交互，在達(dá)成運(yùn)維快速響應(yīng)的同時(shí)，以自學(xué)習(xí)模式不斷完善風(fēng)機(jī)運(yùn)維知識(shí)庫(kù)并自動(dòng)推送故障處理及預(yù)防性維護(hù)指導(dǎo)方案，構(gòu)建了以BOM數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以風(fēng)電場(chǎng)工作數(shù)據(jù)為核心，集設(shè)計(jì)、制造、工程、運(yùn)維一體化的基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)。具體來(lái)說(shuō)，有如下三大優(yōu)點(diǎn)：
采用全球新一代分布式能源電力標(biāo)示體系編碼，其編碼體系與國(guó)內(nèi)主要風(fēng)電運(yùn)營(yíng)商、整機(jī)廠商在設(shè)備功能位置編碼上一致，可根據(jù)任務(wù)類(lèi)型和元件標(biāo)記號(hào)進(jìn)行跟蹤，實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)電場(chǎng)日常運(yùn)維的透明化、數(shù)字化管理，提升運(yùn)維服務(wù)質(zhì)量。
可加快對(duì)客戶(hù)需求的響應(yīng)速度，提高了風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)的效率和工作質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了人力資源高效利用、庫(kù)存結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及成本精益化管理的目標(biāo)，最大化降低發(fā)電量損失，創(chuàng)造更大更長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
與風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)健康管理系統(tǒng)、數(shù)字化形影系統(tǒng)互補(bǔ)集成。作為業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)派工，將排查結(jié)果以標(biāo)準(zhǔn)化方式錄入故障知識(shí)庫(kù)，并實(shí)現(xiàn)反饋閉環(huán)，不斷優(yōu)化診斷模型。
▲EAM系統(tǒng)示例風(fēng)場(chǎng)
當(dāng)然，數(shù)字化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在為風(fēng)電智能運(yùn)維提供便捷服務(wù)的同時(shí)，也同樣帶來(lái)了數(shù)據(jù)安全挑戰(zhàn)。不過(guò)，這難不倒中車(chē)株洲所的工程師們。
為實(shí)現(xiàn)基于風(fēng)電大數(shù)據(jù)的智能運(yùn)維，中車(chē)株洲所在采集目標(biāo)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)時(shí)，嚴(yán)格按照電力系統(tǒng)二次安全防護(hù)管理規(guī)定“橫向隔離、縱向加密”的要求，將風(fēng)機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寫(xiě)入加密文件，通過(guò)正向隔離設(shè)備將數(shù)據(jù)文件單向傳送至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，通過(guò)VPN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至公司數(shù)據(jù)中心，進(jìn)行數(shù)據(jù)解析和存儲(chǔ)，確保數(shù)據(jù)采集遵循嚴(yán)格的單向性。
