智慧运营2.0模式下,风电场无人值守时代正在到来

智慧运营2.0模式下,风电场无人值守时代正在到来

2017-10-17 | 金风科技

经过投资建设高速增长期的扩张,国内并网运行的风电场已经具备了相当的规模,风电投资商风电资产容量不断提高。在能源需求增速放缓的大环境下,随着弃风限电形势日益严峻,风场投资收益率大幅下降。根据测算,限电比例每增加1%,投资收益将相应下降1%左右。目前部分限电地区风电公司面临盈亏平衡点。风电投资商未来几年面临的首要挑战就是存量资产在整体资产中的占比越来越大,其生产运营管理能力正在经受考验。

告别分散运维,风电迎来智慧运营2.0阶段

目前大型发电企业风电运营的基本管理架构是集团、区域子公司、项目现场的三级模式。这样的架构使得管理相对分散,更多的是做被动运维。人员需求量大、条件艰苦、流动性大、信息孤立、更多的依赖个人能力等特点,造成运维质量标准不一、成本居高不下。在现有条件下,从风电投资商角度怎样实现生产运营管理的优化,做到提质增效,尽可能多的降低成本、提高发电量显得尤为迫切。

很明显,被动运维模式已经不能满足精益化运营的要求,新的模式趋向于将风电项目作为一个整体资产来运营。高效合理的整合所有资源,实现人、财、物的灵活调配,需要一套完整的智慧体系来支撑,新疆金风科技股份有限公司(下称“金风科技”)智慧运营2.0模式正在提供这种解决方案:通过智慧运营平台和现场服务相结合,实现精益化管理和投资收益最大化。

金风智慧运营2.0模式,包括“智慧大脑-SOAMTM”和基于共享运维中心的“高效前台”两个重要部分。从四个角度入手保障了风电场精益化运营的实现。首先,减少电量损失。利用强大的后台数据和算法,快速准确的解析电量损失,确定解决方案,同时整合数据和经验,提早发现隐患,避免损失;第二,提升发电量。洞察损失电量因素,精准提升可利用率,避免大部件损伤减少停机时间,实现端对端的场群绩效管理;第三,降低人工运维成本。对风电场进行场群集中监控和区域服务共享,实现风场无人值班、少人值守的运营模式;第四,实现主动预防性维护。以智能故障诊断、大数据预警为核心的预防性维护体系,对设备可靠性进行主动监测,确保风机健康高效运转。此外,智慧运营2.0模式还能进一步实现基于场群的集中功率预测和能量管理,构建虚拟电厂,在未来智慧能源电力交易中做到运筹帷幄。

目前,北京天润新能西北分公司已经搭建了智慧运营系统SOAMTM,并于今年7月并线试运行,同时预警系统和故障诊断系统已经上线,支撑现场人员高效快速的处理问题,提高设备的可利用率。目前在智慧运营系统作用下,到今年年底整个现场运维人员将减少50%,备件消耗同比至少下降30%,同时大部件损失概率下降,大幅提升了投资收益率。


 

智慧运营系统SOAMTM,提质增效

金风科技智慧运营系统SOAMTM,集合了金风科技数十年来在风电领域的探索和实践,融入故障诊断、健康状态预警、功率精准预测、风机优化运行等专业技术的IT工具,打造了强大的智慧运营软件平台。作为“智慧大脑”,金风智慧运营系统SOAMTM不仅能够整合风电场运维过程中各个环节的数据,同时兼具灵活开放的属性,能够搭载不同的运营管理系统,甚至兼容不同品牌的风机设备,通过个性化的组合部署,满足客户定制化的运营管理需求。

金风科技智慧运营系统SOAMTM,由风电场群监控管理系统、智能健康管理系统、资产全周期管理系统、风电业务智能系统四大板块组成,同时共享大数据平台和应用集成服务。

§  风电场群监控管理系统集合了风电场集中监控、消安防集中监控、集中能量管理和集中功率预测的功能。基于大数据和经验算法建立统一的模型和数据标准,承担集中监控、管理调度的职责。

§  智能健康管理系统为预防性维护保驾护航。系统具备设备状态监测、大数据预警、智能故障诊断和设备健康评估等功能,系统中自学习自优化的故障知识库,可以提供基于大数据的故障预警,实时向风电场推送机组状态预警信息,提前预知故障隐患。

§  资产全周期管理系统使生产运行过程及资产全生命周期标准化、自动化、透明化。对风电场建设与运维进行全流程精益化、标准化及可视化管理,自动收集更新风机档案,跟踪记录建设、运维全过程,做到管理透明化、流程可追溯。 

§  风电业务智能系统为客户决策提供可靠依据。基于“智慧大脑”的海量数据库和高级算法,实时进行商业分析、损失电量分析、可靠性分析、TOP10故障损失分析和成本分析,客观透明评价风电场绩效。

目前集成各项功能的集控中心,已在国华巴彦淖尔分公司实现了第一阶段的部署,为已建风电500MW、光伏100MW的新能源资产提供智慧运营服务,解决了区域化多风场、多机型、多种能源的集中管理需求。该中心搭载的智慧运营系统SOAMTM,具有强大的故障预警、智能健康管理和绩效考核功能,该集控中心远期还将接入总容量3000MW的新能源资产。

 


共享运维服务中心,减员降本

除了强大的后台技术支持,金风智慧运营2.0还致力于提供专业的现场运维解决方案。通过组建标准化、高质量、高效率的共享运维团队,建设资源共享的运维服务中心来实现。目前金风科技已在全国设立了9大服务片区,通过属地化资源匹配和组织完善,运维团队已经具备承担区域共享服务的能力。金风西北某共享服务中心,已经开始对区域内超过10个风电场项目提供运维服务。

据了解,目前大部分风电运营商的集控系统只具备单纯的集中数据监测功能,并不能更好的发挥集中管控的作用和价值。其次由于风电场都处于偏远地区,条件艰苦,不适合人员长期居住,客观的造成了人员流动性大,技术积累不成熟等问题。建设更加靠近城市、更加高效机动的共享运维服务中心,第一,便于人员生活;第二,通过集中一些专业的人才,也实现了知识和经验的沉淀,有利于形成更加专业化的技术团队。第三,风电运维是一个高风险行业,安全应始终放在第一位,人参与的环节越少,可控的因素越多,安全隐患就越少。第四,通过共享的运维中心,把值班人员进行大幅削减,运维成本就会同比下降。如果一个区域内有十个以上容量超过50万千瓦的风电场,通过区域集中共享管控的运营模式,现场人员能够减少50%,意味着减少50%的人工支出成本。现在很多风电运营商的区域子公司已经做了这样的尝试:投资一个共享运维中心成本约在几百万到一千多万,通过减员增效,两到三年就能收回投资成本。

金风科技智慧运营系统SOAMTM的故障诊断和预警功能,为共享运维服务中心模式提供了有力的保障。金风科技共享化、智能化的备件保障体系也已经覆盖全国,80%的常规备件可以做到24小时内到场,大部件5~7天到场。这种技术和硬件的共同支持可以帮助实现一个运维人员独立解决一台风机所有问题的目标,并且能够实现尽量高效的一次上风机同时解决更多的问题,甚至进一步实现运检一体,提前分阶段的在每一个故障处理的排查过程中做一部分检修。 

 

未来图景:无人值班 无人值守

在智慧运营2.0模式下,未来对风电场现场工作人员技能的要求会越来越低,更多的是标准化流程的执行。智慧运营系统SOAMTM根据大数据分析结果自动指导人员在现场需要携带的工具、备品备件等装备设施,以及到现场之后的每一个操作步骤。通过数据库大量经验数据的梳理和跟进,目前金风智慧运营系统SOAMTM可以对80%的故障自动给出定义和解决方案,支持现场人员快速的定位和解决问题,结合预警对隐患进行排查和提前处理,提高运维效率,保证设备更加可靠、高效地健康运行。

通过金风科技智慧运营2.0模式地逐步推进,当运维人员去到现场的时候,不仅是解决故障、排查隐患,同时可以把定检定修的工作一次性完成,让工作人员去现场的次数越来越少,上风机的次数越来越少,直至下一阶段实现运检一体。

就在两年前行业还在设想能不能做到无人值班、少人值守,现在来看不仅梦想已经照进现实,还将进一步升级,目前很多风电场新建变电站在设计和建设阶段都采用了无人值班、无人值守的模式。在智慧运营2.0模式得到广泛应用后,可以预见,未来五年左右国内风电场运营管理模式将实现飞跃,大量的项目将做到无人值班、无人值守。

 

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