10月18日，2017北京國際風(fēng)能大會(huì)期間，遠(yuǎn)景能源舉辦了EnOS™智慧風(fēng)場軟件解決方案分享會(huì)。作為風(fēng)能領(lǐng)域首家提出“智慧風(fēng)場”理念的企業(yè)，遠(yuǎn)景能源在風(fēng)電數(shù)字化的探索已經(jīng)走過了七年，從最初項(xiàng)目功能開發(fā)，到標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)軟件，再到目前平臺(tái)與應(yīng)用模式，演化積累了一整套成熟產(chǎn)品，為全球能源領(lǐng)軍企業(yè)杜克能源、Pattern能源、殼牌以及中國領(lǐng)先發(fā)電集團(tuán)管理風(fēng)電資產(chǎn)。

      直連，實(shí)現(xiàn)最準(zhǔn)確穩(wěn)定的數(shù)據(jù)源

      風(fēng)場數(shù)字化運(yùn)營已成為業(yè)內(nèi)共識(shí)，而數(shù)據(jù)則是一切的基礎(chǔ)。很多集控中心最頭疼的問題是，功能都實(shí)現(xiàn)了，數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)準(zhǔn)不了。EnOS™平臺(tái)通過最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)直接讀取風(fēng)機(jī)和光伏控制器數(shù)據(jù)，支持140種風(fēng)機(jī)機(jī)型和650種型號(hào)的光伏逆變器直連接入EnOS™能源物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，秒級(jí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，并能實(shí)現(xiàn)超過95%的數(shù)據(jù)合格率，讓風(fēng)場數(shù)字化管理擁有最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)源。

      某大型新能源電站運(yùn)營商，在內(nèi)蒙古擁有13座新能源電站，不僅分布范圍極廣、現(xiàn)場運(yùn)維人員需求龐大，而且電站主設(shè)備的廠家和型號(hào)也不盡相同，這都給運(yùn)營商在管理和經(jīng)營上帶來了巨大的壓力。在EnOS™能源物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)統(tǒng)一管理后，這個(gè)運(yùn)營商打造了內(nèi)蒙古地區(qū)首個(gè)全功能運(yùn)轉(zhuǎn)的集控中心，不僅僅對(duì)1098臺(tái)風(fēng)機(jī)和15.4萬塊光伏組件實(shí)現(xiàn)了全天候的監(jiān)控，更有效保證了數(shù)據(jù)質(zhì)量，遠(yuǎn)程人員可以很放心地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與報(bào)表制作，減少現(xiàn)場運(yùn)維人員。最終實(shí)現(xiàn)了運(yùn)維人員2.03人/萬千瓦，運(yùn)維成本40萬元/萬千瓦。

      電量去哪兒了？

      新能源領(lǐng)域風(fēng)電與光伏電站運(yùn)營核心就是損失電量。目前新能源電站計(jì)算損失電量的方式非常不嚴(yán)謹(jǐn)，存在大量人工統(tǒng)計(jì)、環(huán)境變化和設(shè)備自身帶來的誤差。“這就導(dǎo)致目前行業(yè)內(nèi)所有的所謂損失電量統(tǒng)計(jì)都屬于非考核級(jí)的數(shù)據(jù)。”遠(yuǎn)景能源智慧風(fēng)場軟件負(fù)責(zé)人趙清聲介紹，“小到電站最基層工作人員的獎(jiǎng)金收入，大到國家能源局對(duì)棄電量棄電率的“雙棄率”考核，都因?yàn)閾p失電量無法準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)而受到影響。”

      遠(yuǎn)景基于EnOS™平臺(tái)開發(fā)的Enlight產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了對(duì)損失電量的精準(zhǔn)分析，并固化了整個(gè)風(fēng)電場的指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)理論發(fā)電量與損失電量的準(zhǔn)確度達(dá)到95%。Enlight Wind支持用戶以不同維度分析電量損失，包括原因、責(zé)任、系統(tǒng)、部件、故障代碼等等，運(yùn)營管理人員每周花10分鐘即能快速了解，通過考核拉動(dòng)人員與設(shè)備改善，各案例發(fā)電收益平均提升3%。

      機(jī)器學(xué)習(xí)讓風(fēng)場更加智慧

      在數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域，機(jī)器學(xué)習(xí)是一種用來設(shè)計(jì)復(fù)雜模型和算法并以此實(shí)現(xiàn)預(yù)測功能的方法。在商業(yè)領(lǐng)域，機(jī)器學(xué)習(xí)因?yàn)轭A(yù)測分析而聞名。有些對(duì)象存在物理模型，但由于本身基礎(chǔ)理論未研究透徹或生產(chǎn)實(shí)踐的需要，會(huì)做很多簡化假設(shè)，設(shè)制經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，進(jìn)而演變成工程模型。機(jī)器學(xué)習(xí)可以彌補(bǔ)物理模型，工程模型上的不足，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的優(yōu)化。有些對(duì)象如圖象識(shí)別，很難總結(jié)物理模型，機(jī)器學(xué)習(xí)也可以自己提取特征值，產(chǎn)出可信賴的，可重復(fù)的決策和結(jié)果。

      遠(yuǎn)景基于EnOS™平臺(tái)開發(fā)的Ensight產(chǎn)品，基于2PB高質(zhì)量數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法包，訓(xùn)練設(shè)備健康度模型，衡量發(fā)電性能和設(shè)備健康度，提供關(guān)鍵部件的健康度預(yù)警與狀態(tài)維護(hù)提示，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)測維護(hù)。“Ensight能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變槳、偏航、傳動(dòng)鏈、力矩控制四大系統(tǒng)30多個(gè)亞健康狀態(tài)的識(shí)別告警。”趙清聲說，“系統(tǒng)不僅能精準(zhǔn)的告警傳動(dòng)鏈設(shè)備亞健康狀態(tài)，還能對(duì)設(shè)備發(fā)電性能跌落實(shí)現(xiàn)告警。”

      EnOS™平臺(tái)上海量、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集，在此時(shí)發(fā)揮了重要的作用。Ensight通過海量數(shù)據(jù)，可以不斷優(yōu)化算法和物理模型，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)發(fā)電性能與設(shè)備亞健康狀態(tài)識(shí)別，進(jìn)行預(yù)測，從而減少大部件故障造成的非計(jì)劃性停機(jī)損失，提升故障風(fēng)機(jī)等效利用77小時(shí)。

      Ensight基于SVM支持向量機(jī)自聚類識(shí)別軸承正常狀態(tài)，回歸當(dāng)前工況條件下軸承理論溫度，比較實(shí)際溫度，當(dāng)殘差超過自學(xué)習(xí)出的閾值時(shí)，溫度預(yù)警某臺(tái)風(fēng)機(jī)的軸承將在6個(gè)月后失效，分析人員通過CMS振動(dòng)數(shù)據(jù)的物理模型分析，同時(shí)上機(jī)驗(yàn)證確認(rèn)了這一預(yù)測。風(fēng)場對(duì)此風(fēng)機(jī)計(jì)劃停機(jī)，用4個(gè)小時(shí)就更換好了軸承，避免非計(jì)劃故障導(dǎo)致的7天停機(jī)和超過10萬度的電量損失。

      對(duì)電網(wǎng)更友好

      新能源發(fā)電與電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)毫無疑問是一個(gè)世界性的難題。隨著新能源發(fā)電接入規(guī)模與日俱增，對(duì)于講求實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡的電網(wǎng)來說，新能源發(fā)電的間歇性、隨機(jī)性、波動(dòng)性都可能是極大的威脅。另一方面，由于種種原因無法及時(shí)、準(zhǔn)確地響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度，絕大多數(shù)新能源電站每個(gè)月都面臨著來自電網(wǎng)數(shù)量不小的罰款。EnOS™智慧風(fēng)場軟件解決方案，基于USCADA場站端通用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高精度功率預(yù)測和AGC/AVC電網(wǎng)命令響應(yīng)，打造電網(wǎng)友好型新能源電站。

      在遠(yuǎn)景為神華國華江蘇公司位于安徽、江蘇的803MW新能源資產(chǎn)管理項(xiàng)目中，國華江蘇通過遠(yuǎn)景USCADA平臺(tái)代替了已出質(zhì)保期的設(shè)備廠家EMS，直接響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度出力命令，滿足爬坡率要求，出力響應(yīng)控制誤差達(dá)到1%，高于設(shè)備廠家水平。

      甘肅河西地區(qū)，當(dāng)?shù)仫L(fēng)功率預(yù)測平均準(zhǔn)確率72%。無論是中國氣象局，還是ECWMF歐洲氣象中心、美國GFS提供的9x9km天氣預(yù)測數(shù)據(jù)與實(shí)際風(fēng)速誤差均在2m/s以上。孔明風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)NWP數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模塊，基于太湖之光超算中心，將三家天氣預(yù)報(bào)配方計(jì)算，并經(jīng)過WRF繼續(xù)降尺度計(jì)算到5x5km后，風(fēng)速預(yù)測誤差降到了1m/s內(nèi)。再基于CFD流場模型，獲得100x100m精確到每個(gè)機(jī)位的風(fēng)速數(shù)據(jù)，并通過機(jī)器學(xué)習(xí)，優(yōu)化風(fēng)電轉(zhuǎn)換模型，獲得單機(jī)與全場預(yù)測功率。基于EnOS™平臺(tái)的新能源功率預(yù)測產(chǎn)品孔明，所有功率預(yù)測在集控中心完成后，再下發(fā)風(fēng)場自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)電網(wǎng)，大大減少了由于系統(tǒng)可靠性造成的電網(wǎng)罰款。孔明上線2個(gè)月后，24小時(shí)功率預(yù)測精度已達(dá)到84%，電網(wǎng)考核費(fèi)用下降50%。

      打造能源領(lǐng)域的“App Store”

      遠(yuǎn)景能源還在基于EnOS™平臺(tái)，打造能源領(lǐng)域的“App Store”，鼓勵(lì)創(chuàng)新者參與到硬件傳感器的開發(fā)中去。比如傳統(tǒng)的麥克風(fēng)安裝在塔筒底部聽葉片聲音，孤立的聲音數(shù)據(jù)和基于EnOS™平臺(tái)上的風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)相結(jié)合，就蛻變?yōu)榱巳~片缺陷聲音識(shí)別的APP，就能將普通傳感器變?yōu)橹悄苡布_發(fā)出更多的設(shè)備亞健康的判斷和預(yù)警的APP。

      未來，基于EnOS™平臺(tái)，眾多開發(fā)者將突破禁錮，打造更多充滿想象力的智慧能源管理創(chuàng)新模式！