風機制造完畢后，內(nèi)置的嵌入式傳感器就可以聯(lián)網(wǎng)，它們生成的數(shù)據(jù)將實時地利用GE的Predix軟件平臺進行分析，這讓運營商可以監(jiān)測風機、風電場甚至整個行業(yè)編隊的性能數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)提供可能影響性能的溫度信息，風機失調(diào)或振動信息。更多數(shù)據(jù)被收集后，這個系統(tǒng)還可以自我學習，變得預測能力更強，而且可以避免通常因風機老化而帶來的維護問題……這就是GE先進的數(shù)字化風場。

　　讓整個風場的風機變得“聽話”，同時提高風電場近20%的發(fā)電量，對智能化控制水平提出了較高的要求

　　風機智能控制作用不容小覷

　　風機的控制系統(tǒng)是風機的重要組成部分，它承擔著風機監(jiān)控、自動調(diào)節(jié)、實現(xiàn)最大風能捕獲以及保證良好的電網(wǎng)兼容性等重要任務(wù)。它主要由監(jiān)控系統(tǒng)、主控系統(tǒng)、變槳控制系統(tǒng)以及變頻系統(tǒng)幾部分組成。

　　“與其他自動化產(chǎn)品相比，由于風電場常常建設(shè)在沙漠、海上等十分嚴酷的環(huán)境中，風電機組現(xiàn)場運行環(huán)境惡劣，風電行業(yè)對自動化產(chǎn)品的要求就更為嚴苛，要求風電控制系統(tǒng)要具有強大的數(shù)據(jù)存儲功能、完善的安全保護功能以及較強的開放性。變槳系統(tǒng)是風機安全運行的最后一個環(huán)節(jié)，無論出現(xiàn)什么問題，包括系統(tǒng)掉電、驅(qū)動器故障等，都要求變槳系統(tǒng)能完成順槳功能。”一位從事風機制造的業(yè)內(nèi)人士介紹。 事實上，風機控制系統(tǒng)不僅與風機質(zhì)量密不可分，更與風機發(fā)電效率直接掛鉤。國內(nèi)風電領(lǐng)域制造商遠景能源公司，為風機安裝了600多個傳感器，200萬行控制代碼。與普通風機相比，發(fā)電效益提升20%。又如GE為E.ON公司的283臺風機通過配備智能風驅(qū)軟件為風電場增加了4%的輸出電量。

　　可見，智能控制系統(tǒng)對于風電機組的作用不容小覷。“但是目前，只有少量已投運的風電機組在應(yīng)用智能化技術(shù)，業(yè)內(nèi)整機制造商開始重視機組控制系統(tǒng)設(shè)計提升，控制系統(tǒng)改進對風場的效能提升明顯?？梢灶A見，風電機組控制提升和智能化技術(shù)的應(yīng)用前景非常廣闊。”天津瑞能電氣有限公司經(jīng)理劉博表示。 以GE為例，“在GE全球裝機的25000臺風機中，我們在實時監(jiān)控其中19000臺風機的運行情況。這19000臺風機中我們每年檢測的數(shù)據(jù)可達到1TB。如果再加上客戶他們實時監(jiān)控的數(shù)據(jù)，可能要達到幾個TB的數(shù)據(jù)量。海量數(shù)據(jù)的處理和整合給我們提供了一個基礎(chǔ)，這個分析結(jié)果能夠幫助我們知道如何讓風機運行得更好，我們要做的目標就是讓機群明天運行的比今天更好。”GE可再生能源事業(yè)部總裁AnneMcEntee表示。

　　專家表示，應(yīng)加快風機智能控制技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。采用CFD計算機輔助設(shè)計技術(shù)和風機調(diào)節(jié)數(shù)字變頻技術(shù)將越來越普遍。通過集成應(yīng)用計算機技術(shù)，從而達到風機性能的最優(yōu)化。

　　應(yīng)與大數(shù)據(jù)“嫁接”

　　“只是控制程序提升遠遠不夠，如何進一步提升風機的控制水平？我們認為數(shù)據(jù)的透明性現(xiàn)在是關(guān)鍵。目前的現(xiàn)象是，一些風機制造商采購來的風機部件、信息資料不完整，這就導致出廠的部件資料不詳細，機組編碼與部件編碼不匹配，沒有建立維護清單，沒有以機組為單位的成本數(shù)據(jù)，沒有按部件進行故障分類，沒有建立故障率知識庫等，導致機組成本越來越高。為克服這些難題，我們認為智能控制應(yīng)與大數(shù)據(jù)相結(jié)合。大數(shù)據(jù)應(yīng)用在風電領(lǐng)域必然可以發(fā)揮巨大的作用。”劉博表示。

　　事實上，近年來大數(shù)據(jù)在風功率預測、智能診斷、備件管理和風機性能提升上等方面的成效逐漸顯現(xiàn)。據(jù)劉博介紹，在大數(shù)據(jù)的前提下，診斷系統(tǒng)可以更加完善，診斷系統(tǒng)在風場的局域網(wǎng)包含本地程序和本地數(shù)據(jù)庫，SCADA接口。遠程診斷中心包含了基本數(shù)據(jù)庫，故障診斷專家等。 遠景能源CEO張雷也有同感：“在葉片和風機上裝雷達及傳感器十分有意義。雷達可監(jiān)測風的流動性、強弱，再經(jīng)過傳感器來收集各項數(shù)據(jù)，匯總到云端計算分析?？刂葡到y(tǒng)可以集成智能控制、測量技術(shù)、數(shù)據(jù)分析專家系統(tǒng)、主動性能控制和基于可靠性的決策算法等，來幫助提高發(fā)電效率。”目前，大數(shù)據(jù)在風電領(lǐng)域已經(jīng)邁出了重要一步，但當前存在的問題仍不容忽視，將風機、風場的數(shù)據(jù)匯集起來并非易事。這些數(shù)據(jù)分散在風機制造商、風場業(yè)主、系統(tǒng)運營商和運維服務(wù)商等多個環(huán)節(jié)手中，他們能從這些數(shù)據(jù)中得到利益卻無法做到合理分配，所以，有些利益相關(guān)方寧愿不分享這些數(shù)據(jù)。

　　如果多家風機制造商都公開風機的設(shè)計數(shù)據(jù)，那將是整個行業(yè)的幸事，通過交流和分享，風機的設(shè)計會有所改善性，性能會提高。共建并分享運營數(shù)據(jù)，才能激發(fā)數(shù)據(jù)應(yīng)用全部潛力。