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龍源電力公司：遠(yuǎn)程智能診斷 守護(hù)綠色能源

來源：中國能源新聞網(wǎng) 時間：2024-11-08 09:56

張傳遠(yuǎn)

　　從北疆的遼闊草原到東北的崇山峻嶺，從新疆的廣袤荒漠到南海的浩渺碧波，一座座高聳入云的風(fēng)機(jī)巍然屹立，捕捉著風(fēng)的能量，將其轉(zhuǎn)化為清潔電力，輸送到千家萬戶。對這些屹立在山間曠野的“大個子”，如何掌握它們的健康狀況，通過精心呵護(hù)實現(xiàn)“祛病除疾”，讓它們能更好地造福千家萬戶，這就是國家能源集團(tuán)龍源電力“風(fēng)機(jī)大數(shù)據(jù)挖掘的場景研究項目”發(fā)揮的作用。

　　自項目2021年投入使用以來，超過2萬臺風(fēng)機(jī)通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)每天輸送680GB的數(shù)據(jù)量，截至11月1日已累計高達(dá)443TB，數(shù)據(jù)條數(shù)580億條，相當(dāng)于全球最大電商平臺一年的訂單數(shù)量。在這深如浩瀚的數(shù)據(jù)集里，蘊(yùn)藏著不可估量的價值。龍源電力通過對龐大數(shù)據(jù)集的挖掘分析，進(jìn)一步賦能風(fēng)電產(chǎn)業(yè)智能化升級，首次實現(xiàn)了針對風(fēng)機(jī)大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景開展的故障預(yù)警和運行數(shù)據(jù)對標(biāo)分析研究，建立了可供應(yīng)用落地的智能化、數(shù)字化故障預(yù)警與數(shù)據(jù)分析模型，有效提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備運行可靠性。日前，該項目成果通過中國電力企業(yè)聯(lián)合會鑒定，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　從數(shù)據(jù)洪流到數(shù)據(jù)洞察

　　隨著“十四五”期間可再生能源的蓬勃發(fā)展，風(fēng)電場在如雨后春筍般拔地而起的同時，也迎來了諸多挑戰(zhàn)：場址偏遠(yuǎn)、工作環(huán)境惡劣、檢修計劃不合理、運維值守依賴人力等問題日益凸顯；風(fēng)電機(jī)組故障頻發(fā)，得不到有效預(yù)防和及時修復(fù)，導(dǎo)致發(fā)電效率下降、安全隱患增加。因此，數(shù)字化手段成為打開風(fēng)電運營新局面的關(guān)鍵之鑰。

　　早在2020年底，龍源電力就實現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的全量即時采集與秒級傳輸存儲。海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)如江河奔騰，源源不斷地涌入系統(tǒng)之中。面對這一數(shù)據(jù)洪流的挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)分析工程師陳毓向龍源電力首席工程師尹詩提出自己的困惑：“師傅，我們有這么大規(guī)模的數(shù)據(jù)資源，該如何有效利用？”

　　“每種數(shù)據(jù)類型都蘊(yùn)藏著獨特的價值，秒級數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)捕捉，能夠揭示出分鐘級頻率下可能遺漏的細(xì)微特征，從而助力我們更加迅速、精準(zhǔn)地鎖定問題所在。我們應(yīng)當(dāng)依托這座數(shù)據(jù)寶庫，深入挖掘其潛能，構(gòu)建出與風(fēng)電特性緊密相連的預(yù)警模型?！币姳硎?。

　　在這一理念的指引下，龍源電力工程技術(shù)公司分析團(tuán)隊依托龍源電力先進(jìn)的生產(chǎn)數(shù)字化系統(tǒng)，深入剖析全量數(shù)據(jù)內(nèi)在特性，并啟動了風(fēng)電數(shù)據(jù)深度挖掘與分析工作。

　　當(dāng)數(shù)據(jù)通過運營商專線匯聚到北京后，數(shù)據(jù)分析工程師們?yōu)槊總€風(fēng)電場和風(fēng)機(jī)分配了獨一無二的“小區(qū)”與“門牌號”，建立起清晰的數(shù)據(jù)管理體系。隨后，針對不同機(jī)型特點，采取差異化數(shù)據(jù)處理策略，清洗錯誤數(shù)據(jù)，構(gòu)建運行監(jiān)控與故障預(yù)警數(shù)據(jù)模型。當(dāng)數(shù)據(jù)異常時，模型會分析記錄并觸發(fā)報警，系統(tǒng)自動將問題風(fēng)機(jī)推送至場站運維人員，確保他們迅速排查并修復(fù)故障，從而有力保障風(fēng)電機(jī)組健康穩(wěn)定運行。

　　從不斷探索到創(chuàng)新實踐

　　“風(fēng)機(jī)長期運行在高寒、高熱、高腐蝕等惡劣環(huán)境中，關(guān)鍵部件老化、葉片腐蝕、凝凍結(jié)冰、發(fā)電性能下降等問題時有發(fā)生。我們的系統(tǒng)能夠全量監(jiān)控風(fēng)電數(shù)據(jù)，及時預(yù)警分析，為風(fēng)機(jī)合理安排維護(hù)計劃，提高發(fā)電效率，確保安全穩(wěn)定運行?！饼堅措娏こ碳夹g(shù)公司系統(tǒng)研究所張涵介紹道。

　　以往傳統(tǒng)風(fēng)電場運維模式下，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)缺陷或故障后才被動地進(jìn)行檢修作業(yè)。風(fēng)機(jī)葉片、發(fā)電機(jī)、齒輪箱等大型核心部件出現(xiàn)突發(fā)故障時，要依賴大型吊車等重型施工設(shè)備進(jìn)行部件更換。而這類設(shè)備的臨時調(diào)度響應(yīng)速度相對較慢，從而影響運維效率。

　　分析團(tuán)隊不斷探索、大膽創(chuàng)新，研發(fā)搭建了五大類預(yù)警模型，有效破解這一行業(yè)難題。通過數(shù)據(jù)動態(tài)可視化和實時數(shù)據(jù)分析模型智能預(yù)警方法，既保證了故障預(yù)警的準(zhǔn)確性，又顯著提升了故障預(yù)警的及時性。創(chuàng)新采用風(fēng)電機(jī)組秒級數(shù)據(jù)進(jìn)行模型搭建，結(jié)合多特征值、趨勢一致性判斷，既能消除秒級數(shù)據(jù)干擾，又能快速捕捉設(shè)備異常信息。通過多元數(shù)據(jù)融合和多特征值決策的風(fēng)電機(jī)組故障預(yù)警判別方法，結(jié)合長短期記憶網(wǎng)絡(luò)（LSTM）、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）等深度學(xué)習(xí)算法，實現(xiàn)對風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵部件的故障預(yù)警和發(fā)電性能劣化預(yù)警。這一創(chuàng)新實踐是龍源電力在風(fēng)電數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的重大突破，也為行業(yè)樹立了數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級的典范。

　　從被動檢修到主動維護(hù)

　　得益于“風(fēng)機(jī)大數(shù)據(jù)挖掘的場景研究項目”成功實施，助力傳統(tǒng)新能源運營管理模式實現(xiàn)從被動檢修到主動維護(hù)的華麗轉(zhuǎn)身。截至目前，項目成果廣泛應(yīng)用于集團(tuán)300余個風(fēng)電場、150余種機(jī)型、2萬余臺風(fēng)電機(jī)組，涉及新能源裝機(jī)容量5667萬千瓦，并持續(xù)深度賦能，推動生產(chǎn)運營智能化升級。

　　通過這一數(shù)字化手段，設(shè)備穩(wěn)定性和發(fā)電能力得到顯著提升，風(fēng)電設(shè)備長周期運行機(jī)組比例顯著提高，年利用小時較行業(yè)平均高134小時，不僅提升了風(fēng)電場經(jīng)濟(jì)效益，還大幅降低了因設(shè)備故障導(dǎo)致的停機(jī)時間，從而減少碳排放，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的雙贏。

　　2024年9月，龍源電力工程技術(shù)公司“風(fēng)機(jī)大數(shù)據(jù)挖掘的場景研究項目”成果通過中國電力企業(yè)聯(lián)合會評審，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。評審組認(rèn)為，項目成果實現(xiàn)了對風(fēng)機(jī)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控和預(yù)警分析，為破解風(fēng)電運營難題提供了全新的龍源方案。

　　隨著技術(shù)不斷進(jìn)步和應(yīng)用場景持續(xù)拓展，遠(yuǎn)程智能診斷已經(jīng)成為守護(hù)綠色能源的重要利器，在風(fēng)電行業(yè)應(yīng)用前景更加廣闊。龍源電力工程技術(shù)公司持續(xù)深化大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)在風(fēng)電運維領(lǐng)域的應(yīng)用，不斷提升系統(tǒng)智能化水平和預(yù)警準(zhǔn)確性，用數(shù)字化手段賦能集團(tuán)生產(chǎn)運營。

　　責(zé)任編輯：于學(xué)華