风电场与风电机组运行数据的精细化探讨

苏平

摘 要 随着社会生产能力以及人们生活水平的提升，对能源的需求在不断增加，而风电作为重要的清洁能源之一，受到了国家以及社会各界的广泛关注和重视，风力发电也逐渐成为发电行业的重要发展方向之一。本文简单分析了风力发电的优势，并对风电场与风电机组运行数据精细化分析的意义及其软件功能进行了简单阐述。

关键词 风电机组;运行数据;精细化分析

随着我国风电场规模以及数量的不断增加，对风电场以及风电机组的运行管理工作提出了更多、更高的要求，而针对风电场与风电机组的运行数据进行精细化分析，不仅是为了对风电机组等机械设备的运行状况进行分析和掌控，从而确保风电场机械设备的正常、稳定运行，还有助于对风电场生产模式进行调整和改进，从而实现风电场生产能力和生产效益的提升。

1风力发电的优势

风力发电的优势主要体现在以下几个方面：其一，风电属于清洁型能源，其电能生产不需要通过燃煤以及燃油等措施来实现，有助于避免燃煤以及燃油环节带来的环境污染以及温室效应等问题，而且，在电能生产过程中几乎不会产生其他废料;

其二，风电的经济性在不断提升，与水力发电相比较，风电不需要进行水坝等建筑设施的建设，使得风电场建设项目很少涉及移民等问题，与火力发电相比，风力发电对燃料的需求几乎没有，所以，风电几乎不涉及燃料运输以及废料清除等工作环节，无形中提升了风力发电的经济性，使得风力发电的电能生产成本要低于油电以及核电等发电形式，并接近于火力发电，从综合效益角度而言，风力发电在各类型发电模式中有着较高的竞争力[1]。

2风电场与风电机组运行数据精细化分析的意义

2.1 有助于充分发挥风电场与风电机组运行数据的价值

风电场与风电机组运行数据精细化分析软件的功能，其一，是对全场运行数据进行及时收集和存储，其二，则是通过对这些运行数据的分类、整理与分析，构建出风电场与风电机组的运行模型，不仅可以帮助风电场技术人员对发电情况以及电量损失原因进行准确分析，从而实现风电场发电效率的提升，还可以对风电机组的运行状况进行实时掌控，并通过设备故障智能诊断等功能对设备运行问题进行提前预警，确保风电机组的正常、稳定运行。

2.2 有助于推动风力发电的智能化发展

风电场与风电机组运行数据精细化分析软件的特点，主要体现在机器学习、环境自适应功能、智能化算法以及可协同控制等几个方面，其中，机器学习以及环境自适应功能一般应用于风电机组性能的优化等方面，可以显著提升风电场的发电效率并实现收益的提升，而智能化算法则可以实现风电机组运行状况实时监控以及维护效率的提升，有助于降低风电场的运营和维护成本，可协同控制功能有助于提高風电场的管理水平和管理效率，对风力发电的智能化、自动化发展有着积极的推动作用[2]。

3风电机组运行数据精细化分析软件及其统计内容

3.1 风电场与风电机组运行数据精细化分析软件的主要模块

（1）数据采集模块。风电机组运行数据精细化分析软件的数据采集模块，主要是通过与SCADA系统的数据服务器进行连通的方式，对风电机组的风速、风向等信息数据以及叶片转速、桨距角、实时功率和发电量等状态数据进行收集，同时，还会对风电机组的各种故障数据进行收集，然后对这些数据进行汇总、分类、整理以及标准化处理，并形成相应的风电机组运行数据处理报告。

（2）关键指标计算统计分析模块。风电机组运行数据精细化分析软件中的关键指标计算统计分析模块，主要是根据风电场实际情况以及电能生产实际需要，对电能生产影响因素以及关键指标进行统计、整理、分析和计算，其中包括以下几个方面：风电场整体以及单个风电机组的电能理论生产值和实际生产值;风电机组发电时间及其损失电量;风电机组故障时间以及故障类型等。运行数据精细化分析软件需要针对不同类型的数据，采取不同类别的统计和分析算法进行计算，然后将计算结果进行汇总、分类等处理，并对风电场以及风电机组的关键指标进行精准反映。

（3）分析结果存储与图形化展示模块。风电机组运行数据精细化分析软件中的分析结果存储与图形化展示模块，一方面是将风电机组运行数据分析结果存储到相应的数据库中，另一方面是通过各类图形化功能对统计分析结果进行展示，并附带相应的数据查询和导出功能，可以让相关技术人员更加直观的了解风电场以及风电机组的运行状况，帮助相关技术人员提前发现风电机组可能出现的运行故障，并采取妥善的应对和处理措施。

3.2 风电场与风电机组运行数据精细化分析软件的统计内容

风电场与风电机组运行数据精细化分析软件的统计内容，其一，是风电场理论发电量和实际发电量，理论发电量主要是指根据风电机组的功率曲线计算出的应发电量，而功率曲线的计算，则是在一定时间范围内，以不限电和不限功率的风电机组状态为基准，以风速仪风速为参数计算出的风电机组功率曲线。而实际发电量则是在一定时间范围内，风电场内每个风电机组的实际发电量以及汇总的总发电量。其二，是统计风电场的电网限电量，主要是在一定时间区间内，以电网指令限电情况下的风电机组状态为基准，通过计算风电机组的实际发电量与理论发电量之间的差值，分析出该状态下风电机组的电能损失情况。其三，是对风电机组在不同运行状态下的运行状况进行统计，主要是对风电机组在不同运行状态下的发电情况、停机情况、故障发生情况以及维持时间等数据信息进行统计，方便相关技术人员对风电机组的运行状态进行合理调整与掌控[3]。

4结束语

总而言之，风电机组运行数据精细化分析软件的应用，不仅可以帮助风电场工作人员更加及时、准确的了解风电机组运行状况和风电场经济性指标，还可以帮助风电场技术人员提前分析和发现风电机组运行过程中存在的隐患，并帮助相关技术人员制定出妥善、可行的解决方案，对风电场运营效益的提升以及健康发展有着重要意义。

参考文献

[1] 邢志刚，沈昕，高英俊，等.风电场与风电机组运行数据的精细化分析[J].风能，2017（12）：88-93.

[2] 李秋佳.基于大数据建模分析的风电机组运行状态评估方法[D].北京：华北电力大学，2019.

[3] 张静.基于数据的风电机组发电机健康评估与故障预测研究[D].上海：上海交通大学，2019.