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( 二 ) 中央纪委国家监委网站王雅慧

“如东H14海上风电场是‘有思想、会思考’的风电场，这种思考能力在于对数据的处理应用，而不仅仅是对于数据的采集。测点已经把数据信息贡献给我们了，我们需要能吸收到这些信息，并加以应用。比如将风、温度等各方面的数据结合起来，来推断这个设备可能会出现什么状况以及风电场未来的一些效益。这是我们理念的领先之处。 ”如东H14海上风电场的设计单位——华东勘测设计研究院的工程师袁建平表示。
有人形象地将风电场对数据进行分析应用的过程称为“让数据‘说话’” 。为了实现这个功能，设计人员为风电场设计了一个智能“大脑”——智能化管理平台。
袁建平介绍：“风机等设备将数据传输给智能化管理平台之后，平台会对这些数据进行‘清洗’、梳理、分析，通过数据模型进行数据应用，形成了看得懂的结论，对未来可能发生的故障进行诊断判断，为决策提供帮助，使海上风电场从被动运维转向防患于未然的主动运维。 ”
具体来说，数据中台以项目海洋气象数据、设备监测数据等关键数据为核心，完成数据的统一汇聚，安全存储，为海量数据的快速处理和价值挖掘奠定基础；一体化协同采集平台通过系统集成优化，实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示；而基于大数据分析的运维决策平台则通过对设备、气象、发电量等的数据分析，形成专家知识库，构建风电场健康度算法模型，分析损失电量原因、评估低效风机，实现预防性维护，降低运维成本。
最能凸显“智能”二字的，是这一平台不仅能够提前发现或预判一些可能发生的问题，还知道如何对相关设备发出的告警进行处理，这让风电场有了一个自我防卫的能力。此外，平台还像人的大脑一样，具备学习能力，可以随着时间的积累越来越成熟。
可视化的三维数字风电场
如东H14海上风电场是国内首个全生命周期数字化智慧型海上风电场。如果将风电场比作一个人， “全生命周期”就是一个人的一生。
对此，如东H14海上风电场副场长郭祯作了更专业的解释：“一个风电场的全生命周期包含了规划设计、工程建设、风电场运维三个阶段，我们这个风电场之所以称为国内首个全生命周期数字化智慧型的海上风电场，是因为我们用数字化、智慧化的方式将这三个阶段有机串联在了一起，实现了项目工程科学建设、发电提前预测预判、统一运行监控、统一调度指挥、统一数据管理等目标。 ”
与陆上风电场相比，海上风电场具有不占用土地资源、风速更高等众多优点，但建设的技术难度也更大，建设成本一般是陆上风电场的2-3倍。为了更好地实现智慧型风电场的建设，如东H14海上风电场的设计建造单位从建设之初就运用了数字化的先进理念和技术。
如东H14海上风电场是国内第一个基于BIM技术的数字孪生海上风电场。 BIM技术的优势在于可视化。
笔者了解到，以前，建设方拿到施工图纸，只能看到各个构件信息的二维平面绘制，其真正的构造形式就需要建设人员去自行想象了。而在如东H14海上风电场的建设阶段，工作人员将风电场所有设备进行了数字化标识，构建出风电场三维数字化模型，最终将物理风电场完全以数字化形态呈现，同时利用VR、AR等技术建立出一个虚拟的海上风电场3D演示系统。
通过三维时空展示，如东H14海上风电场实现了人员、船只、质量、进度、安全等的可视化管理，这种管理不仅在建设时期可以更加精确地规划施工组织设计及资源配置，在之后的运维期也可以实现风电场的安全管控。
少人化、无人化成为趋势
风电场大多地处偏远，在日常运营维护中效率低且安全性不高，利用数字化技术可以有效提高风电场工作效率，减少人员投入。有专家表示，未来，少人化乃至无人化将成为智慧型风电场的发展趋势。
针对海上环境复杂、海上升压站平台无人值班的特点，如东H14海上风电场在一些主要区域设置了智能巡检。 “我们利用现有的监测装置，通过对各监测点、监测数据的有机融合与分析，实现了对重要设备、关键部位运行状态的实时远程监测。后期增设无人机、巡检机器人加以辅助，实现了风电场的无人巡检、智能巡检。 ”如东H14海上风电场主值班员任云鹤表示。
在移动通信技术和智能手机基本普及的今天，移动应用也成为智能型风电场中不可或缺的运维方式。在如东H14海上风电场运维人员的手机APP里，笔者看到了一个个实时在线的监测数据。任云鹤说：“现在，空间上的距离已经不是问题。我们把涵盖工程建设、运行管理、日常管理全生命周期的功能通通纳入到这部小小的手机中，凡是电脑上能看到的，手机上也都可以实时查询。就算是人在家里，各种在线监测数据还有风机实时运行状态都一览无余。 ”