新能源风电场数字化的应用

邸亮

摘要：在新时期发展的背景下，新能源技术得到有效开发与利用，为人们的生产、生活带来诸多便利。风能源作为一种新型能源，该能源具有较强的无限性，是一种取之不尽用之不竭的能源，该能源在电力生产工作中的应用有效解决化石能源不足的问题。为此，本文将针对新能源风电场数字化的应用进行分析与探讨。

关键词：新能源；风电场；数字化

前言：

随着社会的不断发展，煤、石油、天然气等化石能源已经难以满足人们生产生活的实际需求。一方面煤、石油、天然气等化石能源具有有限性，随着人们的日益开采，化石能源逐步走向枯竭；另一方面煤、石油、天然气的燃烧会产生二氧化硫、一氧化碳等有毒、有害气体，所产生的二氧化碳还会引发温室效应，对人们的生命健康带来严重危险。风能源作为一种新型能源，依靠风力设备的转动，将风能转化为机械能，由相关发电设备将机械能转化为电能，是一种洁净能源，且该能源取之不尽用之不竭，具有良好的发展前景。

一、风电设备全寿命管理

风电设备全寿命管理是新能源风电场数字化应用的首要表现。全寿命周期成本是指设备在预期寿命周期内所有费用总和，例如论证费用、研制费用、生产费用、使用费用、保证费用、退役处置费用。全寿命周期成本管理是从整个项目生命周期视角出发，针对项目决策、项目设计、项目施工、项目运维等阶段的造价进行确定与控制，将全生命周期成本控制到最小。风电设备全寿命周期主要由三部分构成，即“一次投资成本”、“运行成本”、“报废成本”。

已经建成的风电场或者是已经投入使用的风电场的“一次投资成本”已经确定，但是并没有产生“报废成本”，此时风电设备全寿命管理的工作重心落足于降低“运行成本”。在降低运行成本的过程，传统成本控制工作占据举足轻重的地位与价值。风电设备运营阶段在保证风电企业质量与安全的基础上，制定与之相适宜的运营方案与维护方案，对风电设备实施统一管理，在保证风电设备管理可靠性的基础下，结合自身施工作业的实际情况，制定与之相适宜的运营方案与维护方案，最大限度降低风电设备运营成本以及风电设备维护成本。

二、基于风电设备数字化管理的集成运维模式

风电全寿命管理工作中所运用的集成运维模式是从数字化技术在风电设备管理工作中运用的重要表现，通过创建信息化管理平台，深化集成维护管理观念，将集成运维模式在风电设备全壽命管理工作中的应用价值充分的发挥出来。

（一）创建信息化管理平台

新能源风电场数字化的应用首先需要将信息化管理平台的创建工作为基础，对不同风电设备如风力发电机组、主变、开关柜等实施统一标准、统一监控、规范管理、集中协调，根据风电场工作的实际需求，制定与之相对应的维护决策。信息化管理平台创建完成后，需要将该平台与生产管理系统、风机SCADA系统等系统连接到一起，实现多个系统之间的信息交互以及信息共享。风力发电设备由多个系统组件而成，不同的组件拥有不同的构造原理，在风机发电工作中发挥着不同的作用与价值，在整个风力发电工作中各个组件的故障发生率、故障影响均有所不同。新能源风电场数字化管理的应用能够借助信息化管理平台对风力发电机组、升压站内的各设备组件进行智能化控制，从综合视角出发，了解风力发电机组、升压站内等设备的运行条件，明确设备维护目标，全面排查故障来源，分析故障紧急程度，广泛搜集场内物料信息，对各项影响因素分析过程，选取行之有效的维护方法，统一安排故障维护时间，实现对设备故障的集中检修。

（二）深化集成维护管理观念

新能源风电场数字化的应用实现是对传统风电设备运行模式的改革与创新，为保证数字化技术能够在风电设备运行与管理工作中能够有效落实，需要风电企业不断深化集成维护管理理念，使全体工作人员能够对风电设备的数字化发展提高足够的重视。风电企业通过借助信息技术和网络平台，能够将单个风机分散维护信息全面的整合到一起，实现风机设备维护信息的交互与共享。因风机维护工作具有较强的复杂性，通过运用集成维护管理办法，能够使风机设备实施流程化管理，使风机运维工作能够朝着自动化的方向发展，不断规范风机设备运维流程，统一风机设备运维标准，不断对整个风机设备运维工作进行优化与整合。通过借助图形分析等维护工作流工具，使风电场管理者能够及时有效的掌握风电场生产运营信息，同时根据电站生产运营情况，对各项工作任务作出科学的判断与指引，使风电场生产工作能够朝着科学化、合理化、实效化的方向发展。

三、数字化管理系统的核心功能

在传统风电场建设管理活动中，主要依靠人力资源对风电场的各个运营环节进行管理与维护，整个管理与维护的过程受人力资源水平的影响，风电场运营管理质量难以得到有效控制，整个管理过程缺乏统一性、系统性与全面性，严重制约风电场的可持续发展。近年来，互联网、物联网、大数据、云计算等技术被广泛运用到社会发展的各个领域，风电场作为我国能源建设的重要内容，通过将现代化技术运用到风电场管理工作中，创建数字化管理系统，使风电场管理工作朝着信息化、数字化、智能化的方向发展。国家电力新能源数字化生产集中管理系统的创建与应用，实现新能源数字化生产，使我国风电能源开发处于一个领先发展。新能源数字化生产集中管理系统将数字化信息技术为支撑，创建三级管理系统，为风电企业制定企业实施标准奠定基础，使新能源控制工作从“监控为主、控制为辅”转变为“远程集中监控”、“统一管理”，有效提升安全生产管理工作的信息化管理水平与标准化管理水平，实现数字生产的全面覆盖。

四、数字化管理系统的集成

数字化管理系统为风机全寿命管理运维工作的开展提供有力支持，其中风机数字化管理系统主要由维修需求、维修计划、维修监控、维修执行、物料管理、设备基础数据管理、维修资料管理、运行管理所构成。

风电场数字化管理系统的集成设计需要兼顾运维模式的设计，在获取风电场运行信息的同时，保证风电设备能够长期处于一个良好的运行状态，同时对风电设备维护内容、维护时间做出科学判断，及时与监控系统交换数据，由数字化管理平台将风电机运行情况全面、系统的表现出来，根据风电机在运行过程的温度情况、振动情况以及转速情况，对风机信息进行科学计算，通过对比分析了解风机的运行状态，并结合物料信息、人员情况制定行之有效的解决措施与办法，保证维修计划的科学性与有效性。

总结：

综上所述，风能源是现代化社会发展进程中所产生的一种新型能源，该能源能够代替煤炭、石油、天然气等化石能源开展电能的生产工作，与化石能源相比具有较强的可再生性与环保性，是一种具有较高的发展前景的新型能源。现如今，我国部分地区已经将风力发电设备运用到电力生产活动中，为我国电能生产工作带来无限发展动力。

因风电场由多种设备、多个系统组成，每一个系统均有其特性，在整个电力生产运行过程每一个组件的故障发生率以及影响均有所不同，通过运用数字化技术的应用，可有效的对风电场设备进行集成化管理，规范设备管理流程，在提高设备的安全性可靠性的同时可大大提高风电企业的工作效率。全面做好风电场运行活动的动态跟踪工作，将风电设备运维管理工作全面落到实处。

参考文献

[1]徐进，丁显.以精益化运营 推动新能源产业高质量发展[J].中国电力企业管理，2018（19）：84-86.

[2]马莹莹. 新型能源形势下我国风电设备制造商的竞争战略研究[D].对外经济贸易大学，2015.

[3]国电电力率先实现新能源数字化生产集中管控[A]. .《电站信息》2013年第08期[C].：中国电力企业联合会科技开发服务中心，2013：1.

（作者单位：北京乾华科技发展有限公司）