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　建立故障數據庫為風(fēng)機把脈問(wèn)診

　　今年以來(lái)，受一系列利好因素影響，風(fēng)電行業(yè)逐步回暖，并不斷提速。在風(fēng)電加速發(fā)展的大趨勢下，風(fēng)電機組的技術(shù)和質(zhì)量并沒(méi)有被忽視，反而顯得越發(fā)重要。

　　在近期召開(kāi)的 “2014北京風(fēng)能大會(huì )”上，一批新技術(shù)和新設備紛紛登臺亮相，為風(fēng)電設備提升性能、加快發(fā)展保駕護航。

　　利用大數據降低風(fēng)機故障率

　　“如何不斷地追蹤風(fēng)電機組各個(gè)階段發(fā)生的變化，分析出現故障的原因，發(fā)生故障的時(shí)刻，以及當時(shí)的天氣情況和負載情況？這可以利用在風(fēng)電機組里存在的傳感器來(lái)捕捉信息，通過(guò)解讀這些信息，能夠預測、防范風(fēng)機可能發(fā)生問(wèn)題的時(shí)機，激發(fā)風(fēng)機里面的安全措施，實(shí)現自我控制。”北京天源科創(chuàng )風(fēng)電技術(shù)有限責任公司項目總監WolfgangJussen說(shuō)。

　　通過(guò)軟件，可以將傳感器回傳的數據和保存的歷史數據進(jìn)行整合。WolfgangJussen認為，從振動(dòng)的傳感器上可以發(fā)現它的異常狀況，分析已有的數據，利用數據庫，可以發(fā)現已經(jīng)發(fā)生過(guò)的故障，因而能采取措施避免其再次發(fā)生。多渠道的實(shí)時(shí)傳感系統，相當于風(fēng)電設備的的一個(gè)預警系統，同時(shí)也能夠告訴客戶(hù)，哪些設備部件需要進(jìn)行預防或維護。

　　建立有關(guān)故障的數據庫，顯然可以降低風(fēng)電機組的故障率。在天津瑞能電氣有限公司研發(fā)部門(mén)劉博看來(lái)，各種數據的透明性是真正提升風(fēng)電機組控制水平的一個(gè)關(guān)鍵：“采購來(lái)的部件信息資料不完整，沒(méi)有建立維護清單，沒(méi)有以機組為單位的成本數據，沒(méi)有按部件進(jìn)行故障分類(lèi)，沒(méi)有建立故障率知識庫，導致機組成本越來(lái)越高。大數據的應用在風(fēng)電領(lǐng)域必然可以發(fā)揮巨大的作用。”劉博認為，在大數據的前提下，專(zhuān)家診斷系統可以更加完善。專(zhuān)家診斷系統包含本地程序和本地數據庫，SCADA接口。遠程診斷中心包含了基本數據庫，故障診斷專(zhuān)家等等。診斷過(guò)程是風(fēng)電機組發(fā)生故障時(shí)發(fā)出診斷需求，申請診斷，由本地專(zhuān)家診斷進(jìn)行判斷。遠程診斷通過(guò)知識庫獲取知識信息，可進(jìn)行人工的輔助分析。

　　抗冰系統和高溫型風(fēng)機

　　積極發(fā)展風(fēng)電，勢必由點(diǎn)到面開(kāi)拓新領(lǐng)域，海上風(fēng)電和低風(fēng)速市場(chǎng)由此不斷升溫。而技術(shù)的提高和深化，使得風(fēng)電設備在各種惡劣環(huán)境和氣候的條　  件下，仍然能夠從容應對。

　　瑞典VindRen風(fēng)電技術(shù)公司執行官GoranRonsten談到了冰凍環(huán)境對風(fēng)電機組的影響：“冰凍環(huán)境可以影響到6%的裝機，這是在瑞典的一個(gè)數據。結冰狀況下，發(fā)電量也會(huì )嚴重下降，大概降低13%。對于不同的風(fēng)電機組，數據會(huì )有變化。中國的一些省份低溫環(huán)境很常見(jiàn)，冬天也面臨冰凍的情況。在南方，昆明以前也出現過(guò)冰凍。

　　冰凍不僅會(huì )影響到風(fēng)機運行，也可能危及人身安全，因此GoranRonsten認為有必要把抗冰系統裝到風(fēng)電機組上去，確保機組正常工作。他說(shuō)，西門(mén)子與VTT進(jìn)行合作，開(kāi)發(fā)了碳纖維抗冰體系。

　　ENERCON和維斯塔斯則采用了熱空氣技術(shù)。有抗冰體系的風(fēng)電機組運行穩定性提升不少，明年在瑞典可能會(huì )有30%的風(fēng)電機組安裝前沿的去冰技術(shù)。

　　而在高溫環(huán)境下，性能大幅提升的高溫型風(fēng)電機組應勢而生。浙江運達風(fēng)電股份有限公司的一位設計人員介紹，風(fēng)電機組熱傳導包括三個(gè)部分：輪轂、機艙、塔桶，標準型機組溫度范圍在攝氏零下　  20度到40度，在目前實(shí)際應用中，很多高溫條件下，機組都可能會(huì )限功率，甚至是停機。但通常高溫地區具備的特點(diǎn)，是溫度高，同時(shí)平均風(fēng)速也高。新設計的高溫型風(fēng)電機組，適應溫度提高了5攝氏度。

　　風(fēng)電設備日益智能化

　　在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，風(fēng)電的發(fā)展也充分利用了計算機技術(shù)，機組等設備智能化趨勢明顯。

　　“風(fēng)電機組智能化采用一體化的解決方案好，一體化的解決方案是所有的電氣控制都由一體化的設計來(lái)完成。

　　優(yōu)點(diǎn)是增加用戶(hù)收益，提高可靠性、可用率、電量產(chǎn)出，降低成本。”劉博說(shuō)。

　　據介紹，風(fēng)電機組的控制類(lèi)型多種多樣，按驅動(dòng)鏈結構可分為直驅、半直驅、高速傳動(dòng)鏈。發(fā)電機類(lèi)型有雙饋、低速永磁、高速永磁。其軟硬件差異非常大，首先是控制平臺。其次是通訊接口內部像EtherCAT各控制器內部協(xié)議，控制策略多樣。在風(fēng)電機組智能控制方面，變槳健康診斷、振動(dòng)監測、葉片健康監測、智能潤滑、智能偏航、智　  能變槳、智能解纜、智能測試都是風(fēng)級職能發(fā)展的方向。

　　隨著(zhù)智能技術(shù)的不斷發(fā)展，風(fēng)電機組的智能控制技術(shù)也越來(lái)越細化。金風(fēng)科技的一位工程師在談到風(fēng)電單機時(shí)，建議可以使用先進(jìn)的激光雷達測風(fēng)技術(shù)，對風(fēng)機及其周?chē)娘L(fēng)速進(jìn)行實(shí)時(shí)測量和分析，用于實(shí)現智能預測控制，偏航位置校正及風(fēng)電場(chǎng)的協(xié)調控制。

　　同時(shí)，他認為，采用此技術(shù)可對關(guān)鍵部件載荷實(shí)施監控，對載荷計算數據進(jìn)行對比，使得風(fēng)機的控制更加智能。在單機智能控制基礎上，還能實(shí)現風(fēng)電機組的集群協(xié)調控制，并且基于大量的海量歷史數據，對風(fēng)機的運行和控制進(jìn)行優(yōu)化?？傊?，單機的智能控制可以帶來(lái)更多發(fā)電量，創(chuàng )造更多的利潤。

　　“我們提出了一個(gè)軟件平臺標準化的方式，思路是把控制程序和控制平臺*分開(kāi)。同時(shí)，控制程序與外部應用也*分開(kāi)。目前應用智能化技術(shù)的還不算多，但整機制造商已經(jīng)開(kāi)始重視風(fēng)電機組控制系統的設計提升，智能化技術(shù)應用前景廣闊。”劉博說(shuō)。