來源:能源雜志 作者:周曉蘭 2018/10/15
北極星風力發電網訊:2018年風電產業發展進入快車道，海上風電和分散式風電的加速發展更是推動了風電智能化時代開啟。
近年來，我國風電產業取得了矚目的成就，在各發電裝機容量所占比重穩步提升。目前中國風電新增裝機容量和累計裝機容量都均已穩居世界第一，2017年，累計風電裝機容量在全球份額中約占35%。
據相關數據顯示，在發電量方面，風力發電量從2007年的56億千瓦時發展到2017年3057億千瓦時，年均增長率達到49.18%。
2018年風電產業發展進入快車道，擺脫了之前低迷的狀態。海上風電快速發展，分散式風電或將成為下一個“希望的田野”。無論是海上風電還是分散式風電的發展都對風機以及后市場運維提出了更加嚴格的要求，為解決種種難題，智能化成為風電發展的新趨勢。
當風機變得智能
風電機組智能化已經成為行業發展的方向，為應對未來行業需求，應對分散式及海上風電發展趨勢，多家公司都已陸續開展低風速區域陸上和海上大兆瓦智能機組的技術研究，以信息化創新設計研發體系，致力提升風機的智能化水平，提高風機信息技術含量。
遠景能源副總裁王曉宇說：“未來的風機一定要加上眼睛、耳朵，有大腦會思考。”遠景作為全球首個提出智能風機概念的公司，一直以來致力于智能風機的研發升級，不斷賦予智能風機新的內涵。
通過對光學組件到DSB電路的研發，遠景能源研發出一款可以自家量產的雷達，結合其輪轂，通過一個激光頭就可以借助風輪的旋轉掃描100多個風輪平面上的點，通過這樣的方式可以取得了整個風輪平面100多個點的采樣信息，獲得立體空間風速的采樣。
葉片是風機重要的組成部分，在風機向著智能化轉變的時候，葉片自然不甘落后。據王曉宇介紹，智能葉片可以在任何時間點、任何方位角知道葉片的形變，然后根據形變知道風輪掃過塔筒時候的整個距離。智能葉片的根部還有傳感設備震動設備位移設備，不僅可以還原葉根的受力，還可以依據圖像處理技術進行還原，在葉片上涂裝一些特殊涂料，在真實現場可以通過計算機模擬，隨時可以檢測整個葉片的動態性狀。這樣既可以對葉片的健康狀況做到實時監測，又可以避免有問題的葉片繼續運行帶來的更大損傷。
風機智能技術在塔筒中也有所體現，通過高精度慣導技術可以精確還原塔筒位移，通過動態靜態位移可以知道塔筒基礎的沉降、隨時的變形量，也可以據此了解塔筒的受力情況，在塔筒出現問題前就做出相應的補救措施。
如今海上風電發展步伐加快，而在海上風電建設中，風機的機位排布將會對項目的全生命周期產生重要影響，傳統的海上風電機位排布是基于經驗公式進行手動排布，這一方法存在致命的缺點：無法精準描述尾流場分布以及全生命周期風向變化。然而這兩個因素是影響發電量的關鍵，可能會造成重大損失。
為促進海上風電健康發展，明陽智能創新研發了海上機位智能優化模塊，以全生命周期機位優化策略為指導，基于多重變量嵌套迭代遍歷尋優方式、先進的尾流計算模型，實現對上萬種機位排布方案快速尋優，破解造成發電量損失的難題，一舉打破傳統機位排布帶來的弊端。
有人預言分散式風電會是風電行業的下一片“藍海”，但發展至今，分散式風電所帶來的“低風速”問題仍舊是一大困擾。據了解，目前已經有智能中型風機與大型風機采用一致標準。不僅配備了遠程監控系統，還采用永磁同步發電機配合內部先進技術，大大提高了智能中型風機的安全性。
“無人風場”未來可期
風電場大多地處偏遠，風機分散，在日常運營維護中效率低且安全性不高，因此實現智能化可以有效提高風場工作效率。記者發現當前智慧風場的建設都離不開集控中心，通過對風場進行集中管理，從而減少了運維人員的數目及工作量。
智慧風場可以綜合運用“互聯網+”、大數據以及云平臺等技術，以集控數據平臺為基礎，全面開展大數據分析工作，進而查找風機缺陷，開展風機故障提前管控，實施主動運維。
在智慧風場建設中，各家企業側重點有所不同。有的企業更注重故障預警。防范于未然，首先需要采集并建立龐大的數據庫，并具備一定的建模分析能力，然后對數據進行智能化分析，可以對當前的風機狀態作出故障預警判斷，從而減少風場損失。有的企業則更加注重人員的精簡，意圖打造“無人風場”，借助人工智能，運用機器人巡檢，極大地提高了工作效率。
有業內人士曾在談到風電信息化、智慧化建設時說：
“在區域公司、省會城市建立一些省級監控中心，通過遠程監控、數據分析等功能實現對遠端風電場統一管理、統一運行維護，達到省公司、區域公司提升管理水平，合理優化資源調度問題，提高設備運行效率，包括聯合儲備等功能，降低遠程的運維成本，實現風電場的少人、無人值守。”
大唐赤峰分公司作為行業內首家建成擁有調度權的集控中心的公司，已經率先實現了風電場“無人值班、少人值守、集中監控”模式。
在集控中心當值的值班長曾向記者介紹：“集控中心節約了各風電場40%運行人員數量，將部分運行工作業務突出的人員調入集控中心，其它人員全部投入到風電場設備檢修工作。”風電場的“少人值守”模式得到了良好實踐。
在風場的日常檢修工作中，“無人機”也起到了十分重要的作用。記者在風場觀看了無人機的巡檢過程，由兩名工作人員在地面遙控操作，無人機可到達與風機相同乃至更高的高度，通過搭載的相機觀察記錄風機狀態并回傳給檢修工作人員，由無人機回傳的圖像清晰，方便檢修人員展開工作。
隨著智慧風場的逐步建設，集控中心的運作日漸成熟，風場的安全管理水平及效率得到提升，將逐步實現少人、無人的值守模式，降低運維成本。
