风电场|国内首个全生命周期数字化智慧型海上风电场并网数字化驱动新能源中央纪委国家监委网站王雅慧

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图为如东H14海上风电场的风机及海上升压站平台。（资料图片）
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图为如东H14海上风电场的工作人员通过智能化管理平台对风电场进行监测分析。（资料图片）
12月19日，江苏近海海域，一台台崭新的“大风车”在海风中徐徐转动，白色的叶片与蓝色的大海相映成趣，标志着国内又一座数字化智慧型风电场——中国绿发江苏如东H14海上风电场已全面完工，开始并网发电。
所谓智慧型风电场，顾名思义，就是像人一样具备感知能力、分析能力，乃至决策能力的风电场。在大数据、云计算、物联网、人工智能等新兴技术的支撑下，风电场不仅有敏锐的“五官” ，更有聪明的“大脑” 。
作为国内首个全生命周期数字化智慧型海上风电场， H14海上风电场从前期规划设计、工程建造到后期运维，整个过程均实现了数字化和智能化，并创造了国内海上风电行业首个“超视距”微波通讯系统、国内首个基于北斗定位的人员跟踪和落水辅助救援系统等多个国内第一。
随着我国经济社会迈入高质量发展，清洁低碳的新能源已然成为未来能源产业的发展方向。智慧型风电场的出现，为新能源发展带来一种智能高效的全新模式。如东H14海上风电场正式运行后预计年上网电量5.6亿千瓦时，每年可节约标煤约17.6万吨，减排二氧化碳46.6万吨。
具有感知力的风机
“大风车”是风电场的标志，也是发电的主力设备。海上风电场一般建在离岸数公里乃至数十公里外的海上，风机分布分散，既要保证24小时不间歇运转，还要应对海上变幻莫测的环境挑战，维护起来并不容易。
过去，风电机组没有感知力，遇到外来状况不会应对，而智能风电场的一个重要特点，就是赋予了风机自主感知、分析和决策的能力，使机组能准确掌握自身状态和外部环境，进行自我调整，始终保持最佳工作状态。这种会感知的智能风机，进一步提升了海上风电场运行的可靠性和安全性。
如东H14海上风电场共有50台风电机组，每一台都能听会看，可感可控。这种感知能力，源于分布在机组上的各种先进传感器。
“传感器对风电机组所处的环境、状态、行为进行全方位、深层次的获取。通过丰富的数据获取，为智能风机的管理和控制提供准确有效的数据输入。除常规的风速风向、温湿度、振动等传感器之外，风场还安装了叶片振动监测系统、传动链振动监测系统等各类智能传感器系统。大规模传感器的应用，构成智能风机的眼睛、耳朵和神经感知末梢，实时传输着风电场的各项身体健康指标。 ”如东H14海上风电场检修班长王均平负责风机的维护，他告诉笔者，通过传感器实时收集数据，运维人员不仅可以实现对风机的事后故障处理，还可以实现事前的预测调整。
“我们结合海洋气象分析系统，根据精确到每一台风机的风速、温度、风向等实时气象信息及气象预报，对每台风机的当前及预测功率进行设定，根据风场的环境变化实时、科学地调整风机状态。 ”王均平表示。
笔者了解到，目前，如东H14海上风电场约有上万个传感器，形成了一个完整的神经网络系统。除风机外，风电场还对另外三个海上设备——风机基础、升压站和海缆进行了监测。海缆通过其自带的光纤作为传感器，可以实现对缆表温度状态、缆芯温度状态等的实时监控，同时设定海缆左右500m内为安全警戒区，一旦船舶进入，会立即告警，运维人员也可以通过后台系统直接对船舶进行通话，实现全方位监控。
让数据会“说话”
数据是风电场的重要战略资产，也是决策依据。如东H14海上风电场场长裴波表示：“对一个智能型风电场而言，智能的系统只是手段和框架，真正灵魂是数据。脱离数据的智能化只能是空中楼阁。正是基于这个理念，如东H14海上风电场在规划和建设的时候就重点考虑了包括生产实时数据、海洋气象数据、船只通航数据等在内的各项数据接入。 ”
在如东H14海上风电场，遍布风场的上万个测点每天都将各项数据传送给陆上集控中心，同时，互联网也会实时提供气象、海象等各类公共数字资源。这些数据中，藏着风电场当前及未来运行的各种规律、各项问题，如何把这些问题分析出来，形成有用决策，是关键所在。