隨著我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷增加,風(fēng)電行業(yè)棄風(fēng)限電、高成本、自主創(chuàng)新能力差、制造和配套能力不足、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)滯后等問(wèn)題凸顯出來(lái)。風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行管理中的功率曲線驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn),由于技術(shù)難度大,技術(shù)路線不清晰,缺乏可供參考的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),編制多年無(wú)法完成審查,制約了我國(guó)風(fēng)電行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
中國(guó)電力設(shè)備管理協(xié)會(huì)風(fēng)電專(zhuān)業(yè)委員會(huì)于去年11月開(kāi)始以 《中國(guó)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備管理對(duì)標(biāo)評(píng)價(jià)平臺(tái)》為基礎(chǔ)在全國(guó)風(fēng)電行業(yè)組織開(kāi)展對(duì)標(biāo)評(píng)價(jià)活動(dòng),利用人工智能技術(shù),采用“局部?jī)?yōu)化,全局中庸”的思維方法,計(jì)算風(fēng)電機(jī)組六大運(yùn)行指標(biāo)并統(tǒng)計(jì)、分析和發(fā)布。今年的重點(diǎn)工作是在對(duì)標(biāo)評(píng)價(jià)活動(dòng)的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)風(fēng)電機(jī)組型式認(rèn)證成果和風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理實(shí)踐,啟動(dòng)《風(fēng)電機(jī)組功率曲線全生命周期閉環(huán)管理和數(shù)據(jù)開(kāi)放》項(xiàng)目。該項(xiàng)目的目標(biāo)是將全球所有風(fēng)電機(jī)組主要技術(shù)參數(shù)、運(yùn)行管理指標(biāo)以及具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新技術(shù)參數(shù)——“標(biāo)準(zhǔn)額定風(fēng)速”匯集成一個(gè)全球開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù),并將其命名為《風(fēng)車(chē)庫(kù)》。
《風(fēng)電機(jī)組功率曲線全生命周期閉環(huán)管理和數(shù)據(jù)開(kāi)放》項(xiàng)目的核心技術(shù)是利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),將全球所有型號(hào)的風(fēng)電機(jī)組功率曲線擬合成一條可以用簡(jiǎn)單的公式表達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)功率曲線,并將其命名為17799曲線(發(fā)明專(zhuān)利)。在具體實(shí)踐中,首次提出“標(biāo)準(zhǔn)額定風(fēng)速”的概念,并將其作為風(fēng)電機(jī)組的重要技術(shù)參數(shù)應(yīng)用于風(fēng)電機(jī)組型式認(rèn)證、風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)、風(fēng)電機(jī)組選型、風(fēng)電場(chǎng)投產(chǎn)后功率曲線驗(yàn)證、風(fēng)電場(chǎng)出質(zhì)保前功率曲線驗(yàn)證、風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維等風(fēng)電機(jī)組功率曲線的全生命周期閉環(huán)管理。
通過(guò)對(duì) “標(biāo)準(zhǔn)額定風(fēng)速”的觀察和分析,我們發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)額定風(fēng)速非常符合動(dòng)力與電氣工程學(xué)原理并呈現(xiàn)如下規(guī)律:相同葉輪直徑和額定功率的風(fēng)電機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)額定風(fēng)速是比較接近的。相同葉輪直徑的風(fēng)電機(jī)組,標(biāo)準(zhǔn)額定風(fēng)速隨著額定功率的增大而增大。相同額定功率的風(fēng)電機(jī)組,標(biāo)準(zhǔn)額定風(fēng)速隨著葉輪直徑的增大而減小。
“標(biāo)準(zhǔn)額定風(fēng)速”相對(duì)于風(fēng)電機(jī)組制造商提供的功率曲線的額定風(fēng)速,更接近風(fēng)電機(jī)組的理論額定風(fēng)速,更符合動(dòng)力與電氣工程學(xué)原理,對(duì)風(fēng)電機(jī)組功率曲線管理具有更科學(xué)、更簡(jiǎn)單、更直觀的應(yīng)用價(jià)值。
17799曲線從2013年開(kāi)始工程實(shí)踐和應(yīng)用,經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)和驗(yàn)證,已在華電集團(tuán)的風(fēng)電集控平臺(tái)和風(fēng)電診斷平臺(tái)全面應(yīng)用,其他相關(guān)單位也得到了廣泛應(yīng)用。截至目前的驗(yàn)證結(jié)果表明,使用17799曲線計(jì)算的風(fēng)電機(jī)組理論發(fā)電量和使用風(fēng)電機(jī)組制造商提供的靜態(tài)功率曲線計(jì)算的風(fēng)電機(jī)組理論發(fā)電量偏差在1%以?xún)?nèi)。隨著“中國(guó)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備管理對(duì)標(biāo)評(píng)價(jià)活動(dòng)”的開(kāi)展,17799曲線已經(jīng)成為我國(guó)風(fēng)電行業(yè)一項(xiàng)成熟、可靠、實(shí)用的技術(shù)被廣泛應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)啟了風(fēng)電機(jī)組理論功率計(jì)算的函數(shù)時(shí)代,實(shí)現(xiàn)了功率計(jì)算方法由傳統(tǒng)的差值法向先進(jìn)的函數(shù)法的重大跨越。
《風(fēng)車(chē)庫(kù)》主要以風(fēng)電機(jī)組型式認(rèn)證技術(shù)參數(shù)為基礎(chǔ),加入“標(biāo)準(zhǔn)額定風(fēng)速”、功率曲線保證值、機(jī)組可用率等運(yùn)行管理指標(biāo)?!讹L(fēng)車(chē)庫(kù)》中風(fēng)電機(jī)組投產(chǎn)和出質(zhì)保時(shí)功率曲線驗(yàn)證保證值以及機(jī)組可用率等運(yùn)行管理指標(biāo)可以反映風(fēng)電機(jī)組的整機(jī)設(shè)計(jì)水平、型式認(rèn)證水平、制造水平、產(chǎn)品性能和設(shè)備運(yùn)行的可靠性水平。
《風(fēng)車(chē)庫(kù)》數(shù)據(jù)的積累和開(kāi)放,涉及風(fēng)電機(jī)組型式認(rèn)證、風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)、風(fēng)電機(jī)組選型、風(fēng)電場(chǎng)投產(chǎn)后功率曲線驗(yàn)證、風(fēng)電場(chǎng)出質(zhì)保前功率曲線驗(yàn)證、風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維管理等風(fēng)電機(jī)組功率曲線管理的全生命周期。目前《風(fēng)車(chē)庫(kù)》已收入近100款型號(hào)的風(fēng)電機(jī)組,每款機(jī)組的“標(biāo)準(zhǔn)額定風(fēng)速”均計(jì)算完成,功率曲線驗(yàn)證的保證值需要大量風(fēng)電場(chǎng)功率曲線驗(yàn)證成果的統(tǒng)計(jì)、積累和動(dòng)態(tài)更新,可用率數(shù)據(jù)也需要大量機(jī)組接入 《中國(guó)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備管理對(duì)標(biāo)平臺(tái)》后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、積累和動(dòng)態(tài)更新。
隨著 《風(fēng)電機(jī)組功率曲線全生命周期閉環(huán)管理和數(shù)據(jù)開(kāi)放》項(xiàng)目的逐步開(kāi)展,數(shù)據(jù)積累工作已成為攻克本工程技術(shù)難題的關(guān)鍵點(diǎn)和突破點(diǎn),也是我們未來(lái)面臨的關(guān)鍵難點(diǎn)和挑戰(zhàn)。為了順利實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)積累工作,我們編制了《中國(guó)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備管理對(duì)標(biāo)評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》《風(fēng)電機(jī)組功率曲線驗(yàn)證技術(shù)規(guī)范》《風(fēng)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷曲線的計(jì)算、繪制和使用技術(shù)規(guī)范》和《風(fēng)電場(chǎng)用地預(yù)審前選址技術(shù)規(guī)范》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),計(jì)劃2019年以團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的型式發(fā)布,積極依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn),聯(lián)合風(fēng)電運(yùn)營(yíng)商、有實(shí)力的第三方機(jī)構(gòu)開(kāi)展好功率曲線驗(yàn)證和風(fēng)電場(chǎng)對(duì)標(biāo)評(píng)價(jià)工作,迅速積累數(shù)據(jù),同時(shí)積極向國(guó)家能源局等行業(yè)主管部門(mén)匯報(bào),爭(zhēng)取行業(yè)主管部門(mén)的指導(dǎo)和政策支持。該項(xiàng)目預(yù)期成果將包括發(fā)明專(zhuān)利、實(shí)用新型專(zhuān)利、軟件著作權(quán)、論文、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等。
建立涵蓋全球所有風(fēng)電機(jī)組型號(hào)的技術(shù)參數(shù)和管理指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)——《風(fēng)車(chē)庫(kù)》,打造面向全球的數(shù)據(jù)公共開(kāi)放平臺(tái),將實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組從產(chǎn)品型式認(rèn)證,到機(jī)組選型,到機(jī)組投產(chǎn),到機(jī)組出質(zhì)保,再到機(jī)組退役的全生命周期內(nèi)功率曲線的閉環(huán)管理,開(kāi)啟了風(fēng)電機(jī)組功率計(jì)算的新時(shí)代(函數(shù)時(shí)代),是未來(lái)風(fēng)電科技發(fā)展的必然趨勢(shì),也是我國(guó)在風(fēng)電領(lǐng)域科技創(chuàng)新的關(guān)鍵突破口。
該工程技術(shù)難題取得突破后,必將促進(jìn)我國(guó)風(fēng)電裝備制造質(zhì)量與風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行管理水平大大提升,對(duì)風(fēng)電設(shè)備制造和運(yùn)行管理領(lǐng)域的科技發(fā)展產(chǎn)生重大影響,引領(lǐng)該領(lǐng)域向著簡(jiǎn)單化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、實(shí)用化發(fā)展,更有利于增強(qiáng)我國(guó)風(fēng)電裝備制造和風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行管理技術(shù)領(lǐng)域在國(guó)際市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力和影響力,為全球風(fēng)力發(fā)電技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)智慧和中國(guó)力量,為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)做出貢獻(xiàn)。