2023年10月16日-19日，2023北京國際風(fēng)能大會暨展覽會（CWP2023）在北京如約召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會代表共同參與的風(fēng)能盛會，再次登陸北京，聚焦中國能源革命的未來。

本屆大會以“構(gòu)筑全球穩(wěn)定供應(yīng)鏈 共建能源轉(zhuǎn)型新未來”為主題，將歷時四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對話、創(chuàng)新劇場以及關(guān)于“全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)布局及供應(yīng)鏈安全”“雙碳時代下的風(fēng)電技術(shù)發(fā)展前景”“國際風(fēng)電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“風(fēng)電機組可靠性論壇”等不同主題的21個分論壇。能見App全程直播本次大會。

10月19日上午，浙江運達風(fēng)電股份有限公司智慧服務(wù)中心高級解決方案工程師趙國群在風(fēng)電機組優(yōu)化升級專題論壇上發(fā)表題為《智慧電站整體解決方案》的主題演講。

以下為發(fā)言全文：

各位來賓，各位專家，上午好！今天我為大家?guī)淼氖侵腔垭娬镜恼w解決方案，我的演講分以下幾個內(nèi)容，趨勢和挑戰(zhàn)、一體四優(yōu)智慧電站的總體介紹，安全、運維、收益、并網(wǎng)四個方面的能力介紹。

平價上網(wǎng)、規(guī)?；l(fā)展、市場化交易已經(jīng)成為新能源發(fā)展的三大主要趨勢。在平價時代補貼退坡導(dǎo)致投資收益的下降，更關(guān)注全生命周期的度電成本。新能源的規(guī)?；l(fā)展也勢必持續(xù)推高并網(wǎng)的要求，新能源場站普遍面臨電網(wǎng)考核壓力趨增的困境。隨著電力交易市場化的逐步推進，將進一步影響新能源場站的售電收益，而數(shù)字化、智能化以及精益化水平的提升有助于提高電站資產(chǎn)的收益。安全事故、低效運維、非停、調(diào)度考核已經(jīng)成為新能源電站降本增收風(fēng)險的控制障礙和挑戰(zhàn)，系統(tǒng)和平臺間的數(shù)據(jù)融合、業(yè)務(wù)協(xié)同也是企業(yè)所面臨的問題。

對于安全問題，隨著電站少人化、無人化的運維模式深入，建立站內(nèi)站外設(shè)備、人員、環(huán)境、本質(zhì)安全的支撐體系是避免突發(fā)人機事故必然的趨勢。對于運維低效的問題，人工運維的方式不僅效率低下，而且運維盲點多，利用智能化的手段可以大幅提升運維的效率和效果。對于設(shè)備增效的問題，隨著數(shù)據(jù)匯聚價值應(yīng)用的豐富，利用數(shù)據(jù)提升發(fā)電設(shè)備的效率，避免非停時間已經(jīng)成為電站收益的重要手段。對于并網(wǎng)的問題，隨著電網(wǎng)對于電站并網(wǎng)要求越來越高，功率預(yù)測、調(diào)峰調(diào)頻、慣量支撐等具體規(guī)范的落實都需要電站具備快速精準的控制，避免考核。

為此我們提出了一體四優(yōu)智慧電站解決方案，智慧電站建設(shè)的總體目標是通過數(shù)字孿生、智能分析等技術(shù)的落地，整合現(xiàn)有的系統(tǒng)建立一體化的應(yīng)用平臺，并以此構(gòu)建安全可控、運維可靠、收益可保、并網(wǎng)友好的四優(yōu)智慧電站。

接下來介紹一下一體四優(yōu)智慧電站主要技術(shù)要素。首先是集成融合，在站端通過數(shù)據(jù)和系統(tǒng)集成，采用AI、圖像的處理識別、GIS等手段實現(xiàn)線路巡檢、抄標、運維輔助等功能，中心端建立統(tǒng)一的集控和生產(chǎn)管理系統(tǒng)，并和各場站進行業(yè)務(wù)的對接和聯(lián)動。

第二個是數(shù)字孿生。

第三個是協(xié)同互動，我們通過3+N的生產(chǎn)協(xié)同體系，實現(xiàn)電站和中心端的生產(chǎn)協(xié)同、工單協(xié)同以及預(yù)警分析協(xié)同等功能。

第四是智能分析評估，通過從單機到風(fēng)電場到云端的數(shù)據(jù)管理，通過大數(shù)據(jù)、智能算法等技術(shù)得到一個準確的分析與評估結(jié)果，為場站運營優(yōu)化提供有力數(shù)據(jù)支撐和決策判斷，實現(xiàn)新能源場站高效智慧運維管理，優(yōu)化運營成本和支出。

剛才我們介紹的是一體四優(yōu)智慧電站主要技術(shù)要素，接下來介紹電站的四優(yōu)能力建設(shè)。首先是安全能力建設(shè)。在基礎(chǔ)安全方面，將狀態(tài)監(jiān)測SMS、葉片監(jiān)測等設(shè)備預(yù)警信息通過數(shù)據(jù)或者是文件傳輸接口實現(xiàn)與健康管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)貫通。將各種監(jiān)測數(shù)據(jù)和SCADA數(shù)據(jù)作為整體設(shè)備健康管理的判斷因子進行統(tǒng)一管理和決策，以保障機組的安全運行。在站內(nèi)安全方面，通過綜合運用三維數(shù)字孿生、GIS、北斗、知識圖譜等技術(shù)，對變電站環(huán)境、設(shè)備、人員行為進行全方位的感知，實現(xiàn)變電站主輔設(shè)備的全景監(jiān)管，設(shè)備狀態(tài)的智能判斷、站內(nèi)安全防控、人員裝備高精度的定位、故障異常的智能研判、變電站運行情況三維展示等業(yè)務(wù)。

通過采用多種識別算法實現(xiàn)設(shè)備的缺陷，安全風(fēng)險識別以及設(shè)備狀態(tài)識別，通過高精度的人員定位和視頻識別，可以實現(xiàn)人員在變電站內(nèi)的軌跡跟蹤、位置跟蹤、作業(yè)區(qū)域的識別以及人員到崗到位的跟蹤。在作業(yè)安全方面，工作負責(zé)人可以通過GIS+3D變電站的大屏向進場施工人員進行工作交底。施工人員這樣就更容易理解入場后現(xiàn)場的情況以及安全細節(jié)，現(xiàn)場人員在工作過程中，后臺通過接收智能回傳的數(shù)據(jù)，結(jié)合系統(tǒng)模型進行實時的動態(tài)和軌跡監(jiān)控。通過人員的實時位置信息與系統(tǒng)的安全區(qū)域劃分、安全電子圍欄進行全面的安全管控。

通過運維支撐聯(lián)動，根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)所產(chǎn)生的智能工單，系統(tǒng)將進行任務(wù)分配，工單任務(wù)和安防、門禁等進行聯(lián)動。運管中心可以監(jiān)督現(xiàn)場作業(yè)以及安措執(zhí)行的情況，必要時可以進行遠程的互聯(lián)的技術(shù)支持。

接下來介紹運維能力的建設(shè)，在站內(nèi)巡檢方面，首先建立基于AP+MESH+5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)電站的全網(wǎng)覆蓋，系統(tǒng)對接變電站各類的視頻設(shè)備，并對其進行統(tǒng)一管理，包括對云臺、固定攝像臺預(yù)定點設(shè)置、巡視方案設(shè)置以及管理。通過無人機機器人自主巡檢管控應(yīng)用，實現(xiàn)在變電站的遠程巡視和周期自主巡檢。對于風(fēng)機巡檢采用無人機的巡檢方式，支持人工飛行與智能自主飛行兩種模式，可以在不停機狀態(tài)下自動確定風(fēng)機葉片的位置，判斷葉片存在的缺損以及缺損的位置，并將巡檢結(jié)果統(tǒng)一納入監(jiān)管當中去。

對于需要現(xiàn)場人員執(zhí)行的運檢任務(wù)，我們可以依照場站間的物理位置，場站內(nèi)設(shè)備的物理位置、歷史運檢的軌跡信息等，給出一個優(yōu)化的運檢路徑規(guī)劃，提高運檢效率。通過移動應(yīng)用，我們?yōu)楣芾碚吆瓦\檢人員提供一個信息操作的便利，移動應(yīng)用是集合各種應(yīng)用的便捷的支撐系統(tǒng)，兼顧各級管理和需求，為運檢人員提供業(yè)務(wù)處理的便利性和及時性，有助于及時的消缺排故。

通過建立AI專家知識庫支撐現(xiàn)場人員的故障原因分析以及處理方法的推薦，可以解決80%的常規(guī)問題，通過中心端的專家診斷系統(tǒng)和智能頭盔、智能眼鏡等結(jié)合，可以解決20%的疑難問題，實現(xiàn)快速的消缺和排故。目前我們的AI知識庫已經(jīng)達到99%的故障覆蓋率，故障診斷的準確率大于80%，有累計800多份的故障類的分析報告以及處理方案可以供查閱，故障處理的綜合效率已經(jīng)提高了約12%。

接下來介紹一下收益能力的建設(shè)。通過智能預(yù)警系統(tǒng)，我們將被動運維轉(zhuǎn)向主動運維，還可以發(fā)現(xiàn)機組及場站能效的異常，可以提前介入優(yōu)化?；诠收项A(yù)警的主動運維模式，相比傳統(tǒng)的被動運維模式有多方面的優(yōu)勢。首先看維修成本方面，在被動模式下故障早期的介入，維修成本就小。對于維修時間點的選擇來看，在被動模式下故障時間是不確定的，對于主動模式下我們可以提前計劃，比如可以選擇小風(fēng)天進行維修。對于運維管理方面，在被動模式下設(shè)備失效以后往往造成需要有一個緊急的協(xié)調(diào)，造成管理方面的不便，在主動模式下我們可以提前對人員以及背景進行統(tǒng)一的安排。在技術(shù)優(yōu)化方面，在被動模式下故障失效以后，往往故障的根源難以定位，在主動模式下由于有預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析支撐，我們往往可以從故障的根源進行優(yōu)化。

對于能效預(yù)警方面。第一個是通過對可利用率、常識調(diào)整等方面的評估和預(yù)警，可以及時發(fā)現(xiàn)能效的異常，并根據(jù)能效的評估結(jié)果確定具有針對性的技改方案。

第二個是自適應(yīng)偏航矯正。風(fēng)向標安裝矯正方法的不當，運維人員操作的誤差，臺風(fēng)等極限工況的擾動等等，諸多因素都可能造成風(fēng)向標存在測量的誤差，使風(fēng)電機組無法準確對風(fēng)，降低機組的能量利用率。自適應(yīng)偏航矯正控制通過數(shù)據(jù)的預(yù)處理、特征提取、測量偏差的辨識，可以得到每臺機組固有的風(fēng)向的測量偏差，并將該偏差值作為參數(shù)寫入風(fēng)機的主控系統(tǒng)，使風(fēng)機可以校正偏差，實現(xiàn)準確的對風(fēng)，提高風(fēng)能的利用率。

第三個是自適應(yīng)最優(yōu)槳距角的控制。為了最大程度捕獲風(fēng)能，槳距角一般設(shè)置為最優(yōu)槳距角，但是葉片在制造安裝過程中可能造成實際最優(yōu)槳距角偏離理論的最優(yōu)值。隨著機組經(jīng)過長時間運行，它的氣動的性能也會逐漸改變，長時間的變槳運動會造成零位的槳距角跟設(shè)計值有一定的偏差，機組在不同風(fēng)速下最優(yōu)槳距角也是不近相同的。風(fēng)電機組大部分時間都運行在額定風(fēng)速以下，最優(yōu)槳距角設(shè)置的不匹配會直接影響機組的能量利用效率，自適應(yīng)最優(yōu)槳距角控制通過數(shù)據(jù)挖掘的手段，可以自動識別風(fēng)電機組在運行過程中實際的最優(yōu)槳距角的位置，并通過修改控制參數(shù)來提高機組發(fā)電的效率。

電力交易輔助，通過利用數(shù)字孿生技術(shù)實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)的源網(wǎng)荷儲多層級的智能建模，有機結(jié)合電網(wǎng)的電力交易市場的數(shù)據(jù)、發(fā)電端實時和歷史數(shù)據(jù)、區(qū)域的政策模型等等，并使用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行電力交易的模擬仿真，輔助電力交易決策，來提高電站售電的收益。

最后我們介紹一下并網(wǎng)優(yōu)化的能力建設(shè)。通過智能功率控制系統(tǒng)，我們集成AGC、AVC、能量管理、調(diào)頻、調(diào)壓、慣量以及在線評價等多個系統(tǒng)的功能，可以解決當前新能源電站控制層級多、數(shù)據(jù)類別多、通訊方式多的問題，有助于提高電站對于電網(wǎng)調(diào)度指令的快速響應(yīng)、精確控制，以避免電網(wǎng)的考核風(fēng)險。

總體來講一體四優(yōu)智慧電站通過一體化的應(yīng)用平臺建設(shè)，整合現(xiàn)有的系統(tǒng)，實現(xiàn)AI數(shù)字孿生等技術(shù)的全業(yè)務(wù)的賦能，通過安全能力建設(shè)，可以打幅降低設(shè)備人身安全的隱患，創(chuàng)建零事故電站。通過運維能力建設(shè)，提升運維的效率，提升設(shè)備的平均無故障時間，通過并網(wǎng)能力建設(shè)，滿足電網(wǎng)嚴格并網(wǎng)要求，降低考核的費用，通過收益能力建設(shè)降低設(shè)備的非停損失，提升發(fā)電量和發(fā)電收益。

智慧電站的效益體現(xiàn)在以下幾個方面：從經(jīng)濟效益上講，相較于傳統(tǒng)現(xiàn)場管理方式可以提升發(fā)電量約2%到8%。通過集中監(jiān)控、生產(chǎn)管理實現(xiàn)減人增效，提高物資的綜合利用率，電站的運營成本可以降低每千瓦10到30元，業(yè)務(wù)效率可以提升20%到50%。通過集中功率預(yù)測、能量管理、輔助電量交易，我們可以提升售電收入，并且避免考核。從管理效益上來講，從傳統(tǒng)的運維模式向智慧運維模式的轉(zhuǎn)變，可以提升經(jīng)營管理的決策的效率，優(yōu)化人財物資源。從傳統(tǒng)的安全管控模式向智能安全管控模式的轉(zhuǎn)變，可以提升作業(yè)的標準化，降低設(shè)備和人員的安全風(fēng)險。從社會效益上來講，智慧電站的項目對新一代的智慧風(fēng)電場的技術(shù)體系進行了有益的探索，促進了新能源物聯(lián)網(wǎng)和智慧能源的應(yīng)用，促進了新能源的高質(zhì)量發(fā)展，成為行業(yè)內(nèi)具有示范性的，具備先進管理理念和經(jīng)營水平的風(fēng)電場。

我的演講到此結(jié)束，謝謝大家！

（根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）