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， 在國民經(jīng)濟建設(shè)中，特別是對新能源的開發(fā)利用上發(fā)揮著越來越重要的作用。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)，從材料到整機的風(fēng)電新能源裝備產(chǎn)業(yè)格局。融合先進的前沿技術(shù)，借助智能數(shù)據(jù)平臺，探索智慧風(fēng)場建設(shè)，不斷豐富能源物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)支撐，推進智慧能源的新發(fā)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(fēng)電如何以科技賦能，打造風(fēng)機智能運維“全套餐”，提升風(fēng)場的智能運維能力，保障風(fēng)電機組的安全運行。

　　

　　

　　依托智能大數(shù)據(jù)技術(shù)，中車株洲所自建了風(fēng)電數(shù)據(jù)中心云平臺，規(guī)劃存儲規(guī)模達到了PB級。這是一個什么概念呢，PB是數(shù)據(jù)存儲容量的單位，它等于2的50次方個字節(jié)，通俗一點說，就相當(dāng)于1000個TB的硬盤容量，而1TB又等于1024GB。目前，中車風(fēng)電的數(shù)據(jù)中心云平臺可用儲存容量約400TB，管理近3GW裝機容量風(fēng)電機組，機組數(shù)量近2000臺。

 

　　基于數(shù)據(jù)中心高性能計算集群及對海量風(fēng)機數(shù)據(jù)的挖掘分析，中車株洲所圍繞智能運維服務(wù)開發(fā)了風(fēng)電場遠程集中監(jiān)測系統(tǒng)、風(fēng)電機組健康管理系統(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提供風(fēng)機運行狀況遠程監(jiān)測服務(wù)、風(fēng)機故障診斷與預(yù)警服務(wù)以及風(fēng)機定期健康體檢服務(wù)，將有效降低風(fēng)機故障發(fā)生頻次和運維成本，延長風(fēng)機壽命，為風(fēng)電機組提供全生命周期智能運維解決方案。最勤勞的“監(jiān)工”

　　

　　風(fēng)電場遠程集中監(jiān)測系統(tǒng)該系統(tǒng)采集和整合各風(fēng)電場及分散式風(fēng)電機組數(shù)據(jù)，以Web頁面及手機APP，從風(fēng)場、風(fēng)機以及部件三個層次，直觀呈現(xiàn)每臺機組發(fā)電量、出力、運行狀態(tài)、發(fā)電態(tài)勢、故障信息等重要參數(shù)，實現(xiàn)隨時隨地監(jiān)視風(fēng)機運行狀況。系統(tǒng)基于標(biāo)準化數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)了故障分析、報表統(tǒng)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(xiàn)用戶對風(fēng)電場的智能管控。

 

　　▲某風(fēng)電場單臺機組實時監(jiān)測頁面

　　

　　

　　風(fēng)電機組健康管理系統(tǒng)該系統(tǒng)采用機器學(xué)習(xí)的智能算法集成專家經(jīng)驗，建立了風(fēng)電機組健康狀態(tài)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(shè)計人員，同時提供原因分析和維護建議。通過該系統(tǒng)，用戶可隨時隨地了解每臺風(fēng)電機組健康狀況，故障診斷和預(yù)警結(jié)果可直接推送至EAM系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對風(fēng)機的預(yù)防性維護，降低重大質(zhì)量問題發(fā)生幾率，提升機組可利用率，減少因故障停機引起的發(fā)電量損失。

▲風(fēng)機健康管理系統(tǒng)首頁

　　

　　目前中車株洲所已形成了68項故障診斷與預(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、結(jié)構(gòu)等多個角度對機組開展健康體檢。

　　

　　最精準的“預(yù)言家”

　　

　　數(shù)字化形影系統(tǒng)該系統(tǒng)部署有如影隨行、振動識別、壽命預(yù)測、智慧尋優(yōu)等功能模塊，其中如影隨行系統(tǒng)通過數(shù)字化與大數(shù)據(jù)技術(shù)融合，構(gòu)建了風(fēng)場、風(fēng)機的數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)，圍繞用戶要求為風(fēng)機提供整機、子系統(tǒng)及關(guān)鍵部件載荷、振動、壽命等關(guān)鍵運行參數(shù)監(jiān)測，使用戶全方位掌控風(fēng)機的運行狀態(tài)，避免重大質(zhì)量損失；提供風(fēng)機性能（壽命、發(fā)電量、可靠性等）優(yōu)化服務(wù)，在保持風(fēng)機健康運行的同時，最大程度上提升機組發(fā)電量、降低故障率，實現(xiàn)預(yù)測性健康維護，延長機組壽命，實現(xiàn)投資回報收益最大化。

▲數(shù)字化形影系統(tǒng)某風(fēng)場運行數(shù)據(jù)

　　

　　

　　EAM系統(tǒng)該系統(tǒng)基于中車株洲所十余年的風(fēng)機技術(shù)積累和整機運維經(jīng)驗沉淀，通過風(fēng)機運行數(shù)據(jù)與運維業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的交互，在達成運維快速響應(yīng)的同時，以自學(xué)習(xí)模式不斷完善風(fēng)機運維知識庫并自動推送故障處理及預(yù)防性維護指導(dǎo)方案，構(gòu)建了以BOM數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以風(fēng)電場工作數(shù)據(jù)為核心，集設(shè)計、制造、工程、運維一體化的基礎(chǔ)服務(wù)平臺。具體來說，有如下三大優(yōu)點：

　　

　　采用全球新一代分布式能源電力標(biāo)示體系編碼，其編碼體系與國內(nèi)主要風(fēng)電運營商、整機廠商在設(shè)備功能位置編碼上一致，可根據(jù)任務(wù)類型和元件標(biāo)記號進行跟蹤，實現(xiàn)了對風(fēng)電場日常運維的透明化、數(shù)字化管理，提升運維服務(wù)質(zhì)量。

　　

　　可加快對客戶需求的響應(yīng)速度，提高了風(fēng)電場運營維護的效率和工作質(zhì)量，實現(xiàn)了人力資源高效利用、庫存結(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)造更大更長遠的經(jīng)濟效益。

　　

　　與風(fēng)電場遠程集中監(jiān)測系統(tǒng)、風(fēng)機健康管理系統(tǒng)、數(shù)字化形影系統(tǒng)互補集成。作為業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行遠程自動派工，將排查結(jié)果以標(biāo)準化方式錄入故障知識庫，并實現(xiàn)反饋閉環(huán)，不斷優(yōu)化診斷模型。

▲EAM系統(tǒng)示例風(fēng)場

　　

　　當(dāng)然，數(shù)字化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在為風(fēng)電智能運維提供便捷服務(wù)的同時，也同樣帶來了數(shù)據(jù)安全挑戰(zhàn)。不過，這難不倒中車株洲所的工程師們。

　　

　　為實現(xiàn)基于風(fēng)電大數(shù)據(jù)的智能運維，中車株洲所在采集目標(biāo)風(fēng)電場風(fēng)機運行數(shù)據(jù)時，嚴格按照電力系統(tǒng)二次安全防護管理規(guī)定“橫向隔離、縱向加密”的要求，將風(fēng)機實時數(shù)據(jù)寫入加密文件，通過正向隔離設(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VPN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至公司數(shù)據(jù)中心，進行數(shù)據(jù)解析和存儲，確保數(shù)據(jù)采集遵循嚴格的單向性。