導讀：特高壓、大數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)作為“新基建”的核心組成部分， 在國民經(jīng)濟建設(shè)中，特別是對新能源的開發(fā)利用上發(fā)揮著越來越重要的作用。以同心多元產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略布局為指引，中車株洲所將源自高鐵的核心科技，注入新能源領(lǐng)域，構(gòu)建了從芯片到組件，從模塊到系統(tǒng)，從材料到整機的風電新能源裝備產(chǎn)業(yè)格局。融合先進的前沿技術(shù)，借助智能數(shù)據(jù)平臺，探索智慧風場建設(shè)，不斷豐富能源物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)支撐，推進智慧能源的新發(fā)展。

今天，我們的“新基建”系列報道，一起走進中車株洲所，去看看中車風電如何以科技賦能，打造風機智能運維“全套餐”，提升風場的智能運維能力，保障風電機組的安全運行。

全生命周期的智能運維解決方案

依托智能大數(shù)據(jù)技術(shù)，中車株洲所自建了風電數(shù)據(jù)中心云平臺，規(guī)劃存儲規(guī)模達到了PB級。這是一個什么概念呢，PB是數(shù)據(jù)存儲容量的單位，它等于2的50次方個字節(jié)，通俗一點說，就相當于1000個TB的硬盤容量，而1TB又等于1024GB。目前，中車風電的數(shù)據(jù)中心云平臺可用儲存容量約400TB，管理近3GW裝機容量風電機組，機組數(shù)量近2000臺。


基于數(shù)據(jù)中心高性能計算集群及對海量風機數(shù)據(jù)的挖掘分析，中車株洲所圍繞智能運維服務(wù)開發(fā)了風電場遠程集中監(jiān)測系統(tǒng)、風電機組健康管理系統(tǒng)、數(shù)字化形影系統(tǒng)、EAM系統(tǒng)等核心產(chǎn)品，這套解決方案可為用戶提供風機運行狀況遠程監(jiān)測服務(wù)、風機故障診斷與預警服務(wù)以及風機定期健康體檢服務(wù)，將有效降低風機故障發(fā)生頻次和運維成本，延長風機壽命，為風電機組提供全生命周期智能運維解決方案。最勤勞的“監(jiān)工”

風電場遠程集中監(jiān)測系統(tǒng)該系統(tǒng)采集和整合各風電場及分散式風電機組數(shù)據(jù)，以Web頁面及手機APP，從風場、風機以及部件三個層次，直觀呈現(xiàn)每臺機組發(fā)電量、出力、運行狀態(tài)、發(fā)電態(tài)勢、故障信息等重要參數(shù)，實現(xiàn)隨時隨地監(jiān)視風機運行狀況。系統(tǒng)基于標準化數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)了故障分析、報表統(tǒng)計、日志查詢等功能，能夠靈活地滿足用戶的定制化需求，從而實現(xiàn)用戶對風電場的智能管控。


最聰明的“醫(yī)生”

風電機組健康管理系統(tǒng)該系統(tǒng)采用機器學習的智能算法集成專家經(jīng)驗，建立了風電機組健康狀態(tài)量化評價體系，將存在隱性問題的機位或部件及時、準確地推送給運維人員和設(shè)計人員，同時提供原因分析和維護建議。通過該系統(tǒng)，用戶可隨時隨地了解每臺風電機組健康狀況，故障診斷和預警結(jié)果可直接推送至EAM系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對風機的預防性維護，降低重大質(zhì)量問題發(fā)生幾率，提升機組可利用率，減少因故障停機引起的發(fā)電量損失。


目前中車株洲所已形成了68項故障診斷與預警模型，可以從數(shù)據(jù)質(zhì)量、傳感器異常、工作特性符合性、溫度、振動、結(jié)構(gòu)等多個角度對機組開展健康體檢。

最精準的“預言家”

數(shù)字化形影系統(tǒng)該系統(tǒng)部署有如影隨行、振動識別、壽命預測、智慧尋優(yōu)等功能模塊，其中如影隨行系統(tǒng)通過數(shù)字化與大數(shù)據(jù)技術(shù)融合，構(gòu)建了風場、風機的數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)，圍繞用戶要求為風機提供整機、子系統(tǒng)及關(guān)鍵部件載荷、振動、壽命等關(guān)鍵運行參數(shù)監(jiān)測，使用戶全方位掌控風機的運行狀態(tài)，避免重大質(zhì)量損失；提供風機性能（壽命、發(fā)電量、可靠性等）優(yōu)化服務(wù)，在保持風機健康運行的同時，最大程度上提升機組發(fā)電量、降低故障率，實現(xiàn)預測性健康維護，延長機組壽命，實現(xiàn)投資回報收益最大化。


最全能的“軍師”

EAM系統(tǒng)該系統(tǒng)基于中車株洲所十余年的風機技術(shù)積累和整機運維經(jīng)驗沉淀，通過風機運行數(shù)據(jù)與運維業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的交互，在達成運維快速響應(yīng)的同時，以自學習模式不斷完善風機運維知識庫并自動推送故障處理及預防性維護指導方案，構(gòu)建了以BOM數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以風電場工作數(shù)據(jù)為核心，集設(shè)計、制造、工程、運維一體化的基礎(chǔ)服務(wù)平臺。具體來說，有如下三大優(yōu)點：

采用全球新一代分布式能源電力標示體系編碼，其編碼體系與國內(nèi)主要風電運營商、整機廠商在設(shè)備功能位置編碼上一致，可根據(jù)任務(wù)類型和元件標記號進行跟蹤，實現(xiàn)了對風電場日常運維的透明化、數(shù)字化管理，提升運維服務(wù)質(zhì)量。

可加快對客戶需求的響應(yīng)速度，提高了風電場運營維護的效率和工作質(zhì)量，實現(xiàn)了人力資源高效利用、庫存結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及成本精益化管理的目標，最大化降低發(fā)電量損失，創(chuàng)造更大更長遠的經(jīng)濟效益。

與風電場遠程集中監(jiān)測系統(tǒng)、風機健康管理系統(tǒng)、數(shù)字化形影系統(tǒng)互補集成。作為業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行遠程自動派工，將排查結(jié)果以標準化方式錄入故障知識庫，并實現(xiàn)反饋閉環(huán)，不斷優(yōu)化診斷模型。


當然，數(shù)字化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在為風電智能運維提供便捷服務(wù)的同時，也同樣帶來了數(shù)據(jù)安全挑戰(zhàn)。不過，這難不倒中車株洲所的工程師們。

為實現(xiàn)基于風電大數(shù)據(jù)的智能運維，中車株洲所在采集目標風電場風機運行數(shù)據(jù)時，嚴格按照電力系統(tǒng)二次安全防護管理規(guī)定“橫向隔離、縱向加密”的要求，將風機實時數(shù)據(jù)寫入加密文件，通過正向隔離設(shè)備將數(shù)據(jù)文件單向傳送至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，通過VPN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至公司數(shù)據(jù)中心，進行數(shù)據(jù)解析和存儲，確保數(shù)據(jù)采集遵循嚴格的單向性。