新能源風(fēng)電場數(shù)字化的應(yīng)用

邸亮

摘要：在新時期發(fā)展的背景下，新能源技術(shù)得到有效開發(fā)與利用，為人們的生產(chǎn)、生活帶來諸多便利。風(fēng)能源作為一種新型能源，該能源具有較強的無限性，是一種取之不盡用之不竭的能源，該能源在電力生產(chǎn)工作中的應(yīng)用有效解決化石能源不足的問題。為此，本文將針對新能源風(fēng)電場數(shù)字化的應(yīng)用進行分析與探討。

關(guān)鍵詞：新能源；風(fēng)電場；數(shù)字化

前言：

隨著社會的不斷發(fā)展，煤、石油、天然氣等化石能源已經(jīng)難以滿足人們生產(chǎn)生活的實際需求。一方面煤、石油、天然氣等化石能源具有有限性，隨著人們的日益開采，化石能源逐步走向枯竭；另一方面煤、石油、天然氣的燃燒會產(chǎn)生二氧化硫、一氧化碳等有毒、有害氣體，所產(chǎn)生的二氧化碳還會引發(fā)溫室效應(yīng)，對人們的生命健康帶來嚴重危險。風(fēng)能源作為一種新型能源，依靠風(fēng)力設(shè)備的轉(zhuǎn)動，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能，由相關(guān)發(fā)電設(shè)備將機械能轉(zhuǎn)化為電能，是一種潔凈能源，且該能源取之不盡用之不竭，具有良好的發(fā)展前景。

一、風(fēng)電設(shè)備全壽命管理

風(fēng)電設(shè)備全壽命管理是新能源風(fēng)電場數(shù)字化應(yīng)用的首要表現(xiàn)。全壽命周期成本是指設(shè)備在預(yù)期壽命周期內(nèi)所有費用總和，例如論證費用、研制費用、生產(chǎn)費用、使用費用、保證費用、退役處置費用。全壽命周期成本管理是從整個項目生命周期視角出發(fā)，針對項目決策、項目設(shè)計、項目施工、項目運維等階段的造價進行確定與控制，將全生命周期成本控制到最小。風(fēng)電設(shè)備全壽命周期主要由三部分構(gòu)成，即“一次投資成本”、“運行成本”、“報廢成本”。

已經(jīng)建成的風(fēng)電場或者是已經(jīng)投入使用的風(fēng)電場的“一次投資成本”已經(jīng)確定，但是并沒有產(chǎn)生“報廢成本”，此時風(fēng)電設(shè)備全壽命管理的工作重心落足于降低“運行成本”。在降低運行成本的過程，傳統(tǒng)成本控制工作占據(jù)舉足輕重的地位與價值。風(fēng)電設(shè)備運營階段在保證風(fēng)電企業(yè)質(zhì)量與安全的基礎(chǔ)上，制定與之相適宜的運營方案與維護方案，對風(fēng)電設(shè)備實施統(tǒng)一管理，在保證風(fēng)電設(shè)備管理可靠性的基礎(chǔ)下，結(jié)合自身施工作業(yè)的實際情況，制定與之相適宜的運營方案與維護方案，最大限度降低風(fēng)電設(shè)備運營成本以及風(fēng)電設(shè)備維護成本。

二、基于風(fēng)電設(shè)備數(shù)字化管理的集成運維模式

風(fēng)電全壽命管理工作中所運用的集成運維模式是從數(shù)字化技術(shù)在風(fēng)電設(shè)備管理工作中運用的重要表現(xiàn)，通過創(chuàng)建信息化管理平臺，深化集成維護管理觀念，將集成運維模式在風(fēng)電設(shè)備全壽命管理工作中的應(yīng)用價值充分的發(fā)揮出來。

（一）創(chuàng)建信息化管理平臺

新能源風(fēng)電場數(shù)字化的應(yīng)用首先需要將信息化管理平臺的創(chuàng)建工作為基礎(chǔ)，對不同風(fēng)電設(shè)備如風(fēng)力發(fā)電機組、主變、開關(guān)柜等實施統(tǒng)一標(biāo)準、統(tǒng)一監(jiān)控、規(guī)范管理、集中協(xié)調(diào)，根據(jù)風(fēng)電場工作的實際需求，制定與之相對應(yīng)的維護決策。信息化管理平臺創(chuàng)建完成后，需要將該平臺與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、風(fēng)機SCADA系統(tǒng)等系統(tǒng)連接到一起，實現(xiàn)多個系統(tǒng)之間的信息交互以及信息共享。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備由多個系統(tǒng)組件而成，不同的組件擁有不同的構(gòu)造原理，在風(fēng)機發(fā)電工作中發(fā)揮著不同的作用與價值，在整個風(fēng)力發(fā)電工作中各個組件的故障發(fā)生率、故障影響均有所不同。新能源風(fēng)電場數(shù)字化管理的應(yīng)用能夠借助信息化管理平臺對風(fēng)力發(fā)電機組、升壓站內(nèi)的各設(shè)備組件進行智能化控制，從綜合視角出發(fā)，了解風(fēng)力發(fā)電機組、升壓站內(nèi)等設(shè)備的運行條件，明確設(shè)備維護目標(biāo)，全面排查故障來源，分析故障緊急程度，廣泛搜集場內(nèi)物料信息，對各項影響因素分析過程，選取行之有效的維護方法，統(tǒng)一安排故障維護時間，實現(xiàn)對設(shè)備故障的集中檢修。

（二）深化集成維護管理觀念

新能源風(fēng)電場數(shù)字化的應(yīng)用實現(xiàn)是對傳統(tǒng)風(fēng)電設(shè)備運行模式的改革與創(chuàng)新，為保證數(shù)字化技術(shù)能夠在風(fēng)電設(shè)備運行與管理工作中能夠有效落實，需要風(fēng)電企業(yè)不斷深化集成維護管理理念，使全體工作人員能夠?qū)︼L(fēng)電設(shè)備的數(shù)字化發(fā)展提高足夠的重視。風(fēng)電企業(yè)通過借助信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺，能夠?qū)蝹€風(fēng)機分散維護信息全面的整合到一起，實現(xiàn)風(fēng)機設(shè)備維護信息的交互與共享。因風(fēng)機維護工作具有較強的復(fù)雜性，通過運用集成維護管理辦法，能夠使風(fēng)機設(shè)備實施流程化管理，使風(fēng)機運維工作能夠朝著自動化的方向發(fā)展，不斷規(guī)范風(fēng)機設(shè)備運維流程，統(tǒng)一風(fēng)機設(shè)備運維標(biāo)準，不斷對整個風(fēng)機設(shè)備運維工作進行優(yōu)化與整合。通過借助圖形分析等維護工作流工具，使風(fēng)電場管理者能夠及時有效的掌握風(fēng)電場生產(chǎn)運營信息，同時根據(jù)電站生產(chǎn)運營情況，對各項工作任務(wù)作出科學(xué)的判斷與指引，使風(fēng)電場生產(chǎn)工作能夠朝著科學(xué)化、合理化、實效化的方向發(fā)展。

三、數(shù)字化管理系統(tǒng)的核心功能

在傳統(tǒng)風(fēng)電場建設(shè)管理活動中，主要依靠人力資源對風(fēng)電場的各個運營環(huán)節(jié)進行管理與維護，整個管理與維護的過程受人力資源水平的影響，風(fēng)電場運營管理質(zhì)量難以得到有效控制，整個管理過程缺乏統(tǒng)一性、系統(tǒng)性與全面性，嚴重制約風(fēng)電場的可持續(xù)發(fā)展。近年來，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)被廣泛運用到社會發(fā)展的各個領(lǐng)域，風(fēng)電場作為我國能源建設(shè)的重要內(nèi)容，通過將現(xiàn)代化技術(shù)運用到風(fēng)電場管理工作中，創(chuàng)建數(shù)字化管理系統(tǒng)，使風(fēng)電場管理工作朝著信息化、數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展。國家電力新能源數(shù)字化生產(chǎn)集中管理系統(tǒng)的創(chuàng)建與應(yīng)用，實現(xiàn)新能源數(shù)字化生產(chǎn)，使我國風(fēng)電能源開發(fā)處于一個領(lǐng)先發(fā)展。新能源數(shù)字化生產(chǎn)集中管理系統(tǒng)將數(shù)字化信息技術(shù)為支撐，創(chuàng)建三級管理系統(tǒng)，為風(fēng)電企業(yè)制定企業(yè)實施標(biāo)準奠定基礎(chǔ)，使新能源控制工作從“監(jiān)控為主、控制為輔”轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑h程集中監(jiān)控”、“統(tǒng)一管理”，有效提升安全生產(chǎn)管理工作的信息化管理水平與標(biāo)準化管理水平，實現(xiàn)數(shù)字生產(chǎn)的全面覆蓋。

四、數(shù)字化管理系統(tǒng)的集成

數(shù)字化管理系統(tǒng)為風(fēng)機全壽命管理運維工作的開展提供有力支持，其中風(fēng)機數(shù)字化管理系統(tǒng)主要由維修需求、維修計劃、維修監(jiān)控、維修執(zhí)行、物料管理、設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、維修資料管理、運行管理所構(gòu)成。

風(fēng)電場數(shù)字化管理系統(tǒng)的集成設(shè)計需要兼顧運維模式的設(shè)計，在獲取風(fēng)電場運行信息的同時，保證風(fēng)電設(shè)備能夠長期處于一個良好的運行狀態(tài)，同時對風(fēng)電設(shè)備維護內(nèi)容、維護時間做出科學(xué)判斷，及時與監(jiān)控系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，由數(shù)字化管理平臺將風(fēng)電機運行情況全面、系統(tǒng)的表現(xiàn)出來，根據(jù)風(fēng)電機在運行過程的溫度情況、振動情況以及轉(zhuǎn)速情況，對風(fēng)機信息進行科學(xué)計算，通過對比分析了解風(fēng)機的運行狀態(tài)，并結(jié)合物料信息、人員情況制定行之有效的解決措施與辦法，保證維修計劃的科學(xué)性與有效性。

總結(jié)：

綜上所述，風(fēng)能源是現(xiàn)代化社會發(fā)展進程中所產(chǎn)生的一種新型能源，該能源能夠代替煤炭、石油、天然氣等化石能源開展電能的生產(chǎn)工作，與化石能源相比具有較強的可再生性與環(huán)保性，是一種具有較高的發(fā)展前景的新型能源。現(xiàn)如今，我國部分地區(qū)已經(jīng)將風(fēng)力發(fā)電設(shè)備運用到電力生產(chǎn)活動中，為我國電能生產(chǎn)工作帶來無限發(fā)展動力。

因風(fēng)電場由多種設(shè)備、多個系統(tǒng)組成，每一個系統(tǒng)均有其特性，在整個電力生產(chǎn)運行過程每一個組件的故障發(fā)生率以及影響均有所不同，通過運用數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，可有效的對風(fēng)電場設(shè)備進行集成化管理，規(guī)范設(shè)備管理流程，在提高設(shè)備的安全性可靠性的同時可大大提高風(fēng)電企業(yè)的工作效率。全面做好風(fēng)電場運行活動的動態(tài)跟蹤工作，將風(fēng)電設(shè)備運維管理工作全面落到實處。

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（作者單位：北京乾華科技發(fā)展有限公司）