风电场设备管理智能化模式的探究

风电场设备管理智能化模式的探究

瞿晓东

（江苏金风天泽风电有限公司224100）

摘要：随着当今风力发电技术的不断成熟，同时设备管理智能化模式发展的进一步完备，将二者进行结合是未来风电场设备管理当中必然的趋势。为此本文就将对当前我国风电场设备管理体系的大背景进行概述，同时设备管理智能化则可划分为电力管理及设备维护两方面，本文也将分别由着两方面展开探究。

关键词：风电场；设备管理；智能化模式

1我国风电场管理体系背景

1.1我国风电场发展历程

我国在风力发电方面的起步相较于其它国家而言较晚，但是在经历了与学习并对学到的内容进行适应及应用后，我国当前风力发电水平已经能够达到世界平均水准。对其发展历程进行总结则可以分为具体的三个阶段，其中学习阶段也是我国风力发电的起步阶段，具体时间为上世纪80年代至上世纪90年代。在此之后至本世纪初，我国风力发电进入到技术应用阶段，主要将向外学习的技术进行应用，并通过不断扩大应用规模的方式将外来技术进行不断地改良，以此适应我国的具体国情。本世纪初至今则可被视为发展阶段，在此过程当中，我国风电场的发展处于高速状态，由应用阶段所总结出的经验在发展阶段进行应用与国际主流技术相接轨的大型风力发电机组开始投入使用[1]。

1.2国内外风电场发展及管理体系对比

在风电场的发展方面，全球范围内技术最为先进的为欧洲地区，由于其石油、天然气等不可再生资源的匮乏，导致其为了争夺资源参加多次战争。因此其对可再生资源的开发的发展给予了足够的重视，其技术也走在世界前列。在技术层面，欧洲国家相较于我国当前仍然保持着5年以上的领先优势，同时在管理体系方面我国与欧洲国家同样存在不同。欧洲国家的风力发电产管理体系通常采取一体化的管理方式，这种管理方式具体为开发与销售一体，同时风电机组的生产与安装一体化，通过这样的方式加快其工程效率，提高利润促进发展的同时也侧面提升了电网的容量。对于风电场设备管理的智能化发展也起到了一定的辅助作用。

2.我国风电场电力管理及设备维护现状

在风电场电力管理方面，当前的研究重点主要集中于智能化的变电及输电技术层面。在输电方面的研究我国仍然处于较为起步的阶段，在未来的研究当中主要内容包含高压输电技术、柔性输电技术。变电技术方面的智能化体现包含智能感应及智能设备的应用。而对于我国风电场设备维护现状的总结可具体总结为发电机组的维护现状，首先由设备质量来看，可以发现未使用智能化技术得到设备使用时间远远低于已经应用智能化管理技术的设备，而对风电场设备进行智能化维护同样需要拥有相关专业技能的工作人员，在此方面我国同样存在着一定的欠缺。而在风电场设备维护智能化技术方面，智能技术主要可以将传统的检修手段变得更加具有针对性，在定期检修方面，则需要实现完整的数据监控体系，以严格的技术标准来完善风电场设备维护的严格性。当前我国在相关方面已经成功度过了起步阶段，但是在技术细节方面仍然有很大的提升空间。需要更多定量化的检测，来帮助风电场设备维护向智能化迈进[2]。

3.风电场电力管理及设备维护智能化必要性

3.1风电场电力管理智能化必要性

随着我国风力发电技术的不断发展，风力发电中很多特点随之出现。其中对于风力发电影响最大的能够被概括为风力具有极强的不稳定、不规则性，同时由于风期的不固定，风力发电同样具有极强的间歇性，这都导致风电场发电功率有着随机性，为了对上述问题进行解决，在风电场电力管理当中加入智能化技术有着极强的必要性，其不仅能对电网的运营管理进行完善。同时还能在很大程度上在电力管理当中应用智能化技术相较于其他方式有着较高的可行性，其它手段中对于节能方面有着较强的局限性，而通过智能化技术来对电网功率进行调节能够达成控制最大功率得到目的，同时在工作效率方面，智能化技术的应用也能在很大程度上解决间歇性带来的问题，提高工作效率[3]。

3.2风电场设备维护智能化必要性

风电场设备维护智能化的必要性主要包括其能帮助对风电机组当中的关键部件出现的故障进行预测。同时通过这样的方式对风电场仓库预备件情况进行管理，以此制定未来风电场设备维护的相关决策。风电场设备中较为重要的关键部件包含变流器、变桨系统级偏航系统等，而上述装置恰恰也是风电场机组中容易出现损坏现象的部位，其出现损坏情况对于风力发电机组带来的影响也是较为明显的，因此通过智能化手段对其进行监控十分有必要。同时智能化的管理体系能对备品的存储数量进行规划，节省库房空间的同时保证出现故障时有备品可以在最短的时间内得到应用。经统计发现，备品计划完全的风力发电场在出现故障的情况下要相较于备品计划不够完善的风电场其等待时间能得到7-20天的缩短[4]。

4.建立风电场电力管理及设备维护智能化模式策略

4.1变电技术策略

为了建立完整的风电场电力管理智能化模式，首先要对其变电技术进行深入探究，其探究内容主要集中于对压电的深度进行控制，以高性能的避电器来实现智能化压电深度控制，其次为了特高压处于稳定水平要采取智能化拟真运算的方式进行评估，以此找出其具体策略。最后在变电的过程当中可能会出现电磁现象，其造成的噪音、电磁辐射对周围的环境有着巨大的影响，因此变电技术的智能化模式当中还需要包含对电磁环境进行处理的内容。将上述探究内容落实到实际，能够达成变电技术智能化模式中完善的目的。

4.2输电技术策略

输电技术在智能化模式中完善的方式包含两个方面，分别是智能感应及智能设备的应用。在智能感应的应用方面需要对电网体系进行完整的建模，以此对电网整体进行有效的远程控制。在此方面涉及到无线传感器技术，通过无线传感器完成数据的调配。在智能设备的应用方面需要，智能设备需要涉及到配电装置及发电装置两个方面，安装的过程中要将不同的元件当做不同的个体进行安装，同时在安装的过程中要秉承一体化原则，其中分别包含互感器、断路器及变压器。

4.3故障诊断模块策略

风电场对空间及风力要求有着极高的要求，因此其位置通常较为偏僻。为此在出现故障后进行维修的效率通常不高。为此也需要在故障诊断维修的过程中添加智能化体系，形成故障诊断模块。首先对平台进行积极的开发，实施调度AGC控制及风功率预测机制，对第三方软件同时进行积极的开发，根据现场产生数据的智能分析，安排正确的维护时间，对可能会出现的故障提前预测。

5.结语：

通过本文的论述，对当前风电场管理体系的背景进行研究，并以此分别就电力管理及设备维护两方面的的现状进行总结，得出二者的必要性。同时也对本文写作的核心构建风电场设备比管理智能化模式进行了探究。希望通过这样的方式能够为构建完整的风电场设备管理智能化模式做出相应的贡献，保证我国风电场在设备管理智能化方面不会落后于其它发达国家。

参考文献：

[1]吴涛，刘立红，王岱岚.某风电场智能化远程集控系统设计[J].中国电力，2018，51（04）：161-167.

[2]张峰.智能化监控系统在风电场升压站的应用研究[D].华北电力大学（北京），2011.

[3]学鸿羽.浅谈风电场运维管理[A].《决策与信息》杂志社、北京大学经济管理学院.决策论坛——政用产学研一体化协同发展学术研讨会论文集（下）[C].《决策与信息》杂志社、北京大学经济管理学院：，2015：2.

[4]梁涛，袁正彬，梅春晓，孙国峰.风电场群远程集中监控系统设计及智能化管理[J].自动化与仪表，2015，30（11）：50-53.