導讀：特高壓、大數據中心、物聯網作為“新基建”的核心組成部分， 在國民經濟建設中，特別是對新能源的開發利用上發揮著越來越重要的作用。以同心多元產業戰略布局為指引，中車株洲所將源自高鐵的核心科技，注入新能源領域，構建了從芯片到組件，從模塊到系統，從材料到整機的風電新能源裝備產業格局。融合先進的前沿技術，借助智能數據平臺，探索智慧風場建設，不斷豐富能源物聯網的基礎支撐，推進智慧能源的新發展。
今天，我們的“新基建”系列報道，一起走進中車株洲所，去看看中車風電如何以科技賦能，打造風機智能運維“全套餐”，提升風場的智能運維能力，保障風電機組的安全運行。
全生命周期的智能運維解決方案
依托智能大數據技術，中車株洲所自建了風電數據中心云平臺，規劃存儲規模達到了PB級。這是一個什么概念呢，PB是數據存儲容量的單位，它等于2的50次方個字節，通俗一點說，就相當于1000個TB的硬盤容量，而1TB又等于1024GB。目前，中車風電的數據中心云平臺可用儲存容量約400TB，管理近3GW裝機容量風電機組，機組數量近2000臺。
基于數據中心高性能計算集群及對海量風機數據的挖掘分析，中車株洲所圍繞智能運維服務開發了風電場遠程集中監測系統、風電機組健康管理系統、數字化形影系統、EAM系統等核心產品，這套解決方案可為用戶提供風機運行狀況遠程監測服務、風機故障診斷與預警服務以及風機定期健康體檢服務，將有效降低風機故障發生頻次和運維成本，延長風機壽命，為風電機組提供全生命周期智能運維解決方案。最勤勞的“監工”
風電場遠程集中監測系統該系統采集和整合各風電場及分散式風電機組數據，以Web頁面及手機APP，從風場、風機以及部件三個層次，直觀呈現每臺機組發電量、出力、運行狀態、發電態勢、故障信息等重要參數，實現隨時隨地監視風機運行狀況。系統基于標準化數據接口實現了故障分析、報表統計、日志查詢等功能，能夠靈活地滿足用戶的定制化需求，從而實現用戶對風電場的智能管控。
▲某風電場單臺機組實時監測頁面
最聰明的“醫生”
風電機組健康管理系統該系統采用機器學習的智能算法集成專家經驗，建立了風電機組健康狀態量化評價體系，將存在隱性問題的機位或部件及時、準確地推送給運維人員和設計人員，同時提供原因分析和維護建議。通過該系統，用戶可隨時隨地了解每臺風電機組健康狀況，故障診斷和預警結果可直接推送至EAM系統，從而實現對風機的預防性維護，降低重大質量問題發生幾率，提升機組可利用率，減少因故障停機引起的發電量損失。
▲風機健康管理系統首頁
目前中車株洲所已形成了68項故障診斷與預警模型，可以從數據質量、傳感器異常、工作特性符合性、溫度、振動、結構等多個角度對機組開展健康體檢。
最精準的“預言家”
數字化形影系統該系統部署有如影隨行、振動識別、壽命預測、智慧尋優等功能模塊，其中如影隨行系統通過數字化與大數據技術融合，構建了風場、風機的數字生態系統，圍繞用戶要求為風機提供整機、子系統及關鍵部件載荷、振動、壽命等關鍵運行參數監測，使用戶全方位掌控風機的運行狀態，避免重大質量損失；提供風機性能（壽命、發電量、可靠性等）優化服務，在保持風機健康運行的同時，最大程度上提升機組發電量、降低故障率，實現預測性健康維護，延長機組壽命，實現投資回報收益最大化。
▲數字化形影系統某風場運行數據
最全能的“軍師”
EAM系統該系統基于中車株洲所十余年的風機技術積累和整機運維經驗沉淀，通過風機運行數據與運維業務數據的交互，在達成運維快速響應的同時，以自學習模式不斷完善風機運維知識庫并自動推送故障處理及預防性維護指導方案，構建了以BOM數據為基礎，以風電場工作數據為核心，集設計、制造、工程、運維一體化的基礎服務平臺。具體來說，有如下三大優點：
采用全球新一代分布式能源電力標示體系編碼，其編碼體系與國內主要風電運營商、整機廠商在設備功能位置編碼上一致，可根據任務類型和元件標記號進行跟蹤，實現了對風電場日常運維的透明化、數字化管理，提升運維服務質量。
可加快對客戶需求的響應速度，提高了風電場運營維護的效率和工作質量，實現了人力資源高效利用、庫存結構優化以及成本精益化管理的目標，最大化降低發電量損失，創造更大更長遠的經濟效益。
與風電場遠程集中監測系統、風機健康管理系統、數字化形影系統互補集成。作為業務系統進行遠程自動派工，將排查結果以標準化方式錄入故障知識庫，并實現反饋閉環，不斷優化診斷模型。
▲EAM系統示例風場
當然，數字化技術的廣泛應用，在為風電智能運維提供便捷服務的同時，也同樣帶來了數據安全挑戰。不過，這難不倒中車株洲所的工程師們。
為實現基于風電大數據的智能運維，中車株洲所在采集目標風電場風機運行數據時，嚴格按照電力系統二次安全防護管理規定“橫向隔離、縱向加密”的要求，將風機實時數據寫入加密文件，通過正向隔離設備將數據文件單向傳送至數據轉發服務器，通過VPN網絡發送至公司數據中心，進行數據解析和存儲，確保數據采集遵循嚴格的單向性。
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