中國風電材料設備網(wǎng):遠景能源(江蘇)有限公司研發(fā)的“智慧風場全生命周期管理系統(tǒng)”，依托溫度、風速、轉速、壓力、電量、振動等多種先進傳感器進行前端感知，相關數(shù)據(jù)經PLC控制器匯總分析后，自主優(yōu)化控制策略，使風機實現(xiàn)“自我思考”和“自我調整”。該系統(tǒng)覆蓋風場從設計建設到運營維護全流程，實現(xiàn)全部設備的智能化綜合管理和“無人值守”，為我國風力發(fā)電行業(yè)提升運營管理水平、實現(xiàn)降本增效提供了成功范例。
　　感知設備讓風機聞“風”起舞
　　風力資源是蘊量巨大、清潔、可再生的新型能源，受到各界廣泛關注。近年來我國風電產業(yè)發(fā)展迅速，裝機容量不斷提高。
　　調研顯示，風電產業(yè)既是技術密集型產業(yè)，也是資本密集型產業(yè)。一個由33臺風機組成的發(fā)電機組，其前期投入超過兩億元。然而，我國風電產業(yè)起步較晚，普遍存在設備資產管理水平低、檢修和維護管理粗放，運營績效評估缺失、從業(yè)人員素質參差不齊等問題，造成風場運維費用居高不下，增加了風電的度電成本，制約風電產業(yè)發(fā)展。
　　遠景能源云服務部副總監(jiān)趙清聲說：“破題的關鍵是構建起風場運作的信息化、智能化平臺，打通風機運行、后臺監(jiān)控、運營維護單元節(jié)點，讓風場自己‘思考’、自我‘管理’。”
　　據(jù)介紹，遠景能源自主研發(fā)的“智能風機”在葉片和風機內部加裝溫度、風速、轉速、壓力、電量、振動等多種先進傳感器, 使風機能夠準確感知自身狀態(tài)和外部環(huán)境。這些傳感器采集的數(shù)據(jù)將匯集到每臺風機上的PLC控制器中。該控制器集成了遠景研發(fā)的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、主動性能控制系統(tǒng)和決策算法等技術，控制代碼超過200萬行，可使風機根據(jù)不同情況自主優(yōu)化控制策略和運行方式，從而讓每臺風機都能“思考”。
　　遠景根據(jù)不同風機情況，采用有線或無線傳輸技術，使每臺風機的運行數(shù)據(jù)與遠景自主研發(fā)的控制平臺相聯(lián)接，實現(xiàn)不同智能風機之間的實時、雙向“交流”，使風機能夠對自身工作狀態(tài)以及與相鄰風機的相互影響作出智能判斷，讓整個風場各個環(huán)節(jié)都“站對位”、“配合好”，從而實現(xiàn)全場發(fā)電量最優(yōu)的目標。
　　遠景融合智能風機與激光雷達測風技術，將傳統(tǒng)基于“點風”的測控，升級為基于“面風”的智能測控，準確率達到95%。“這既提升了風機的響應速度和響應質量，也在保證發(fā)電量最優(yōu)的同時減少了惡劣風況對風機載荷的影響。”趙清聲說。
　　調研顯示，遠景智能風機不僅可進行前端感知，也可對環(huán)境變化做出“條件反射”。
　　例如，遇到微風時，單臺智能風機將根據(jù)風向、風速等數(shù)據(jù)對風機朝向、葉片角度等進行調整，讓每一絲風都“物盡其用”，提升風力發(fā)電效率、增加風電并網(wǎng)的容量，并可精確控制整個風場的輸出電量。
　　數(shù)據(jù)顯示，智能風機能確保風場實際出力在額定值上下波動不超過2%(非智能風機情況下，該數(shù)值將超過10%)，大大降低了因風場電壓不穩(wěn)對整個電網(wǎng)所造成的沖擊、增強風場與電網(wǎng)間的友好性。同時，可使發(fā)電效率提升15%至20%，提高了風場的運營效益。
　　“智慧風場”實現(xiàn)現(xiàn)場無人值守
　　趙清聲說，“智能風機就像一個個獨立思考的運動員，要讓整個風場提質增效，還需要一位統(tǒng)領全局的教練。”