风电“大脑”：基于AI的智慧运维和健康管理

时间: 2024-12-14 07:09:21 |   作者: 贝博体育下载狼堡

  日前，中央、国务院印发的《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》正式对外发布，这是中央层面首次对加快经济社会发展全面绿色转型进行系统部署。在“双碳”目标引领下，新能源发电正成为绿色发展、节能减排的“主力军”之一。从沙漠到戈壁，从高山到海洋，一座座风电场在建设和运行中，不断点亮绿色新能源。



  在某风电企业集控中心内，电子大屏上精准捕捉并记录分析着7个风场、232台风机设备的运作时的状态。风速的微妙变化、叶片的旋转速度、源源不断的发电量，以及发电机组的实时运行数据，都在这里实时汇聚，清晰展现，一目了然。



  “我们的风电场站是‘能思考’‘会分析’的。它们不仅眼观六路、耳听八方，拥有敏锐的‘五官’，更装上了聪慧的‘大脑’，能够自我感知、深度分析，乃至做出精准决策。”公司制作运维部负责人张总自豪地说。

  过去，各场站数据孤岛丛生，使得海量数据价值难以充分释放。而今，风电场站基于物联网的全面感知系统基座，以设备智能化与业务数字化为双翼，构建了贯穿“集团-区域-场站-设备”四级管控体系的智慧风电系统，正式步入以数据驱动的数智化转型“快车道”。张总介绍，这套系统最大特点是“大平台+轻应用”，通过融合“物联网中台、数据智能中台、数字孪生建模平台、应用使能平台”四大平台能力，将集团各区域发电场站的生产运行数据统一汇聚，形成各类场景应用生长的“土壤”，打造智慧运维服务中心，支撑场站在线监控、智能预警、智能诊断、智慧运维等功能实现，进一步促进场站数据价值“智慧”共享，真正的完成生产运营数据全融合、状态全感知、设备全连接、业务全智能。

  “我们的终极目标，是构建一套提前洞察设备安全与健康隐患的智能化体系，推动传统风电运维模式向管控集约化、设备智能化、数据透明化、管理智慧化方向转变，打造‘无人/少人值守’的绿色、安全、高效场站。”

  借助大数据和AI的深层次地融合，系统通过数字孪生智慧大屏打造了多层级、多维度的“千里眼”，从设备感知、到运行监测及故障诊断、维修排程、检修指导、物资联动、技改跟踪、风险预警安全、人员培训等，帮助领导者以全景式的运营视角，精益管控着运维的每一个环节，运筹帷幄之中，决胜千里之外，助力决策更精准高效。而运维人员，则能依托这一平台，进行全天候线上‘健康检查’，快速捕捉细微异常信号，在设备故障之前采取预防措施，避免重大事故发生，确保风电场安全稳定运行。

  无人值守风电场的核心是什么？答案正是“预测性维护”。朗坤智慧以“治未病”的思路，开创了设备健康管理的全新范式，未雨绸缪，防患未然。

  “这套智慧运维系统构建了从诊断分析到设备检修的高效闭环运维体系，以知识库为核心，通过优化分析、实时诊断实现故障识别、定位、追溯，提供运维建议辅助检修，并反哺知识库的更新优化，逐步提升维护人员故障消缺能力，从根本上减少风机非计划停机、大检、大修、大换频次，延长风机寿命，提高风电场发电效率，发挥创产增效价值。”朗坤智慧设备专家介绍。

  平台深层次地融合了朗坤智慧在AI诊断领域数十年的深厚积淀，依托时序数据库，对海量风电机组历史运行数据来进行深度剖析与智能学习，并通过应用深度学习、神经网络等各类AI算法和数据模型，提前捕捉设备异常现象，预测设备关键特征参数的劣化趋势。一经发现数据异常，系统将会立即触发预警机制，精确锁定问题源头，提供详尽的故障分析报告及排故建议，同时智能调度维修任务，推动场站从传统的周期性维护转向按实际工况的预测性维护，有很大成效避免了过度维护和维护不足，实现精准维护。



  “这套系统就像是‘劳模’，24小时在线值守，兢兢业业守护风机稳定运行，两年间共发布预警超1500条，预警准确率达95%，切切实实提高了场站的安全水平和经济的效果与利益。”据统计，系统自上线以来，每年能降低运维成本约500万元以上，减少电量损失约2000万度以上。

  风电场内，如今的巡检人员只需待在风机机组下，操控无人机就能完成一天的巡视检查任务。抬头望去，“大叶片”随风舞动，“小叶片”上下环绕。低下头来，屏幕已显示出最后一台风机叶片和塔筒的分析数据。



  据介绍，无人机搭载了高清可见光镜头及热成像温度传感镜头，可以按规划航线执行任务，对风机标识牌、塔筒裂纹、玻璃钢罩体、避雷针等进行巡检，通过深度学习图像识别分析算法，能够全自动生成巡检报告。除此之外，机器人巡检系统等智能化硬件设备也成为了风电运维中常见的“黑科技”，不仅有效提升了巡检频率和效率，更减少了人力成本，规避了巡检人员安全风险，实现设备、人员、环境的立体化巡视与全方位监管。

  移动应用也是“无人化”风光场站中不可或缺的运维方式。“现在，空间上的距离已经不是问题了，可以说一机在手，事半功倍！我们通过用手机扫描风机、电气设备上的二维码，就能进行设备检修，包括现场开具电子票、缺陷单等。”巡检员小张介绍，移动巡检APP支持数据记录、事件上传、一键报警等多项实用功能，简单易操作方便、信息反馈及时，进一步强化了现场安全生产管理，提升了安全意识，极大方便了日常巡检工作。



  目前，朗坤智慧已经承建了龙源电力智能风电场生产管控系统、华能甘肃酒泉风电智能应用系统、中海油清洁能源新能源智慧运维平台、国家电投黄河公司智能运维生产管理系统等一批数智化平台，帮助客户伙伴形成全要素、全方位、全业务、全过程的智能化管控，实现增值运维、集约运维、智慧运维、安全运维。

  “风电”无限，“绿智”融合。朗坤智慧将持续巩固并提升平台搭建、模型开发、远程诊断等新能源运维技术核心能力，将每一缕风充分转化为推动企业高水平发展的绿色“新动能”。

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