龙源电力公司：远程智能诊断 守护绿色能源
来源：中国能源新闻网 时间：2024-11-08 09:56
张传远
从北疆的辽阔草原到东北的崇山峻岭，从新疆的广袤荒漠到南海的浩渺碧波，一座座高耸入云的风机巍然屹立，捕捉着风的能量，将其转化为清洁电力，输送到千家万户。对这些屹立在山间旷野的“大个子”，如何掌握它们的健康状况，通过精心呵护实现“祛病除疾”，让它们能更好地造福千家万户，这就是国家能源集团龙源电力“风机大数据挖掘的场景研究项目”发挥的作用。
自项目2021年投入使用以来，超过2万台风机通过大数据系统每天输送680GB的数据量，截至11月1日已累计高达443TB，数据条数580亿条，相当于全球最大电商平台一年的订单数量。在这深如浩瀚的数据集里，蕴藏着不可估量的价值。龙源电力通过对庞大数据集的挖掘分析，进一步赋能风电产业智能化升级，首次实现了针对风机大数据应用场景开展的故障预警和运行数据对标分析研究，建立了可供应用落地的智能化、数字化故障预警与数据分析模型，有效提高风力发电机组设备运行可靠性。日前，该项目成果通过中国电力企业联合会鉴定，达到国际领先水平。
从数据洪流到数据洞察
随着“十四五”期间可再生能源的蓬勃发展，风电场在如雨后春笋般拔地而起的同时，也迎来了诸多挑战：场址偏远、工作环境恶劣、检修计划不合理、运维值守依赖人力等问题日益凸显；风电机组故障频发，得不到有效预防和及时修复，导致发电效率下降、安全隐患增加。因此，数字化手段成为打开风电运营新局面的关键之钥。
研究人员开展风机大数据挖掘项目模型研究。
早在2020年底，龙源电力就实现了生产数据的全量即时采集与秒级传输存储。海量生产数据如江河奔腾，源源不断地涌入系统之中。面对这一数据洪流的挑战，数据分析工程师陈毓向龙源电力首席工程师尹诗提出自己的困惑：“师傅，我们有这么大规模的数据资源，该如何有效利用？”
“每种数据类型都蕴藏着独特的价值，秒级数据的精准捕捉，能够揭示出分钟级频率下可能遗漏的细微特征，从而助力我们更加迅速、精准地锁定问题所在。我们应当依托这座数据宝库，深入挖掘其潜能，构建出与风电特性紧密相连的预警模型。”尹诗表示。
在这一理念的指引下，龙源电力工程技术公司分析团队依托龙源电力先进的生产数字化系统，深入剖析全量数据内在特性，并启动了风电数据深度挖掘与分析工作。
当数据通过运营商专线汇聚到北京后，数据分析工程师们为每个风电场和风机分配了独一无二的“小区”与“门牌号”，建立起清晰的数据管理体系。随后，针对不同机型特点，采取差异化数据处理策略，清洗错误数据，构建运行监控与故障预警数据模型。当数据异常时，模型会分析记录并触发报警，系统自动将问题风机推送至场站运维人员，确保他们迅速排查并修复故障，从而有力保障风电机组健康稳定运行。
从不断探索到创新实践
“风机长期运行在高寒、高热、高腐蚀等恶劣环境中，关键部件老化、叶片腐蚀、凝冻结冰、发电性能下降等问题时有发生。我们的系统能够全量监控风电数据，及时预警分析，为风机合理安排维护计划，提高发电效率，确保安全稳定运行。”龙源电力工程技术公司系统研究所张涵介绍道。
检修人员根据预警信息开展设备维护。
以往传统风电场运维模式下，当设备出现缺陷或故障后才被动地进行检修作业。风机叶片、发电机、齿轮箱等大型核心部件出现突发故障时，要依赖大型吊车等重型施工设备进行部件更换。而这类设备的临时调度响应速度相对较慢，从而影响运维效率。
分析团队不断探索、大胆创新，研发搭建了五大类预警模型，有效破解这一行业难题。通过数据动态可视化和实时数据分析模型智能预警方法，既保证了故障预警的准确性，又显著提升了故障预警的及时性。创新采用风电机组秒级数据进行模型搭建，结合多特征值、趋势一致性判断，既能消除秒级数据干扰，又能快速捕捉设备异常信息。通过多元数据融合和多特征值决策的风电机组故障预警判别方法，结合长短期记忆网络（LSTM）、循环神经网络（RNN）等深度学习算法，实现对风电机组关键部件的故障预警和发电性能劣化预警。这一创新实践是龙源电力在风电数据应用领域的重大突破，也为行业树立了数字化转型与智能化升级的典范。
从被动检修到主动维护
得益于“风机大数据挖掘的场景研究项目”成功实施，助力传统新能源运营管理模式实现从被动检修到主动维护的华丽转身。截至目前，项目成果广泛应用于集团300余个风电场、150余种机型、2万余台风电机组，涉及新能源装机容量5667万千瓦，并持续深度赋能，推动生产运营智能化升级。
陕西观日台风电场。
通过这一数字化手段，设备稳定性和发电能力得到显著提升，风电设备长周期运行机组比例显著提高，年利用小时较行业平均高134小时，不仅提升了风电场经济效益，还大幅降低了因设备故障导致的停机时间，从而减少碳排放，实现经济效益与社会效益的双赢。
2024年9月，龙源电力工程技术公司“风机大数据挖掘的场景研究项目”成果通过中国电力企业联合会评审，达到国际领先水平。评审组认为，项目成果实现了对风机运行状态的实时监控和预警分析，为破解风电运营难题提供了全新的龙源方案。
随着技术不断进步和应用场景持续拓展，远程智能诊断已经成为守护绿色能源的重要利器，在风电行业应用前景更加广阔。龙源电力工程技术公司持续深化大数据、人工智能等先进技术在风电运维领域的应用，不断提升系统智能化水平和预警准确性，用数字化手段赋能集团生产运营。
责任编辑：于学华
