中小型风电企业在大数据背景下对深入使用信息化系统的思考和建议

陈育聪

（华能澜沧江祥云风电有限公司，云南大理671000）

1 中小型企业风电场信息化系统建设的框架思路

作为风电场生产运行的信息化管理系统，应该满足电站现场生产的管理要求，并将对应的业务流程形成可视化的管理界面和框架模块，辅助电站运行管理，实现生产信息实时共享，确保现场工作安全、有效开展。对此，需要建设一套完整的生产运行管理系统,帮助企业和电站有效开展发电运行管理,提高发电运行效益,同时上级公司可实时掌握各风场发电运行情况,并对发电运行情况进行深入的分析和追溯,还可对发电运行指标进行厂级、机组级的对标分析,总结各风场发电运行的优势和存在的问题,制定改进策略和措施,持续提高风场发电运行效益。作为管理应用的信息化平台，在管理方面更要突出例行工作的闭环管理,使每个闭环业务流程中都处在受控状态，确保运行业务规范、操作记录留痕迹、定期工作能提示、违法程序会闭锁、业务流程闭环、业务查询可追溯。

2 风电场管理信息化系统建设的功能模块需求

按照安全生产管理规定和当前电站运行的实际情况，管控一体化平台在生产管理方面的功能模块主要由以下几个模块组成：排班表管理、运行日志、运行台账、定期工作、两票管理、工单和设备管理、生产实时监控等，各模块的具体功能和需求如下：

排班管理模块：排班表管理的主要功能需有排班表的建立、排班表的查询以及排班表与值班人员的关系建立与查询，可以方便地按照风场实际运行的排班规则建立排班表,方便用户定义查询。

系统日志模块：包描值长日志、值班员日志、交接班日志等,日志之间可以共享数据，上级可以共享下级日志中的记事。

运行台账模块：运行台账主要记录、修改和查询生产运行方面的技术台账、试验台账和其他运行事务管理台账等。

定期工作模块：运行定期工作包括运行定期切换和运行定期试验。系统需提供定期工作周期配置功能,以适应用户从不同思考角度来配置周期,重要的是系统将需要执行操作票的定期工作同典型票关联。在对应的典型操作票中,安全生产技术管理人员事先将定期试验可能的风险辨识及预控措施策划完整。当值班员按照运行定期工作的流程执行时,可以方便地关联到本次定期切换和定期试验可能产生的风险和预控措施。有些定期试验需要记录定期试验的测量数据,系统需提供规范的表格进行录入,这些数据是运行记录的一部分，当本次定期工作完成后这些数据被提交确认，变成设备或系统的历史数据。

两票管理模块：在风力发电企业中,工作票、操作票管理是日常安全管理工作的重心,也是保证人身安全、设备安全的有力手段。在两票管理模块中可以实现风场所需要的各种工作票和操作票以及操作卡的业务处理,并且能把两票之同以及两票与工单相关联,也可以由工单中或其他工作票触发生成、检索相应的票据。用户可以根据各自企业内部规定定制两票流程,还可以将常用的操作票生成典型票,以后需要使用类似的票,只需提取典型票,稍加修改,生成新的票，并使电子票样和纸质票样完全一致。

工单和设备管理模块：设备管理系统主要功能分为设备资产台账管理、缺陷管理、工单管理、设备维护定期工作(预防性维护)、项目管理等功能模块,系统建设应主要以工单为主线,以设备资产台账管理为基础,并辅以多种检修策略为手段,建立统一的技术管理平台。

在一体化平台上,设备资产管理实现与安全管理、物资管理、成本管理、财务管理、运行管理、预算管理等系统无缝融合,进一步强化对企业和电站的管控。

生产实时监控：通过实时监视系统,将各风场独立或分散的监控、监测系统整合到统一的数据平台,建立基于设备和过程的、集中的实时数据仓库,组建机组设备模型,将海量离散数据结构化，构筑风场关键的实时动态模型平台,并利用设备编码将设备动态属性向业务层开放,允许其他非运行的专业技术人员利用实时平台,共同参与对设备以及生产过程的实时数据的分析、处理和应用。设计开发应基于实时信息的应用模块,通过对实时和历史数据的处理、筛选、挖掘,使生产过程保持最佳的效率[1]。

3 在大数据背景下对深入使用信息化系统的思考和建议

信息化管控一体化的运行将会不断积累大量的历史数据，随着大数据和云计算的兴起,可以利用大数据技术以及现有信息化系统的深入使用、挖掘、分析，更高效地提高企业的运营管理效益。

3.1 通过信息化系统数据平台深入使用提升发电量

信息化系统平台通过采集风电场部分运行状态数据达到实时监控设备的要求,通过这些数据的分析，可以发掘很多改善发电性能的措施。例如在风电机组历史运行数据上，对风电机组的功率特性进行测量工作，将测试功率曲线、仿真设计功率曲线和机组设计的标准功率曲线进行比较分析，可以找出风电机组功率曲线的优化方案，切实提升风电场发电效益。

3.2 通过信息化系统数据平台的深入使用提高定维管理

风力发电机组的维护工作一般分为半年期和一年期定期维护工作,即以时间为周期开展发电机组的维护检修工作。首先,定期体制缺乏科学性,时间周期一到不管电气设备的初始状态、环境差异和运行状况,一律到期必修；其次,定期检修缺乏经济性,采用定期检修的方法不仅会增加财力支出,也不能保证设备完好无损,缩短了设备的使用寿命,同时也损失了发电量;最后,定期检修缺乏周期合理性,通常在这一检修模式中,可能会出现维修过度或维修不足的情况,不能满足对风力发电机组安全可靠运行的要求。利用信息化管理系统采集的数据对各部件运行参数、环境因素进行分析，确定设备的检修状况，也可根据同类型零部件的平均使用寿命确定更换周期。

3.3 通过信息化系统的深入使用提升机组运行效率

通过整合信息化系统的数据并进行分析将极大地提高发电机组的运行效率。偏航对风是风力发电机组经常出现的现象,但往往对完风后由于风速低机组仍不能启动并网，此时的偏航是没有意义的。同样偏航后不久机组解缆动作也会造成机组停运,甚至停运时间达到十分钟以上造成发电量损失。风功率预测数据共享后就可以减少机组无意义的偏航动作,也可以在无风时对机组进行主动解缆。

3.4 通过信息化系统的深入使用提升故障预警能力

通过将风电机组历史故障运行数据整合到信息化系统数据平台中,采用数据挖掘能力将大量历史故障数据组成模型,重要组件实时监控数据与基准模型进行对比,故障监控方法细化到监控次组件故障,包括油温、油颗粒、油脂及震动等。运用不同的预测性模型找到基准并与已计算的数据进行比较,最终得出设备退化的程度,并采取适当的措施。大数据技术的兴起将改变传统的故障检修模式,将运维的主要目标从被动故障检修转变为预判性运维,为降低风电企业运维成本和提高运维成效方面提供了有力的保障。

3.5 通过信息化系统数据平台深入使用建立故障诊断平台

风场可以将一些不能解决的问题由现场或者集控通过手机终端的方式提交到信息化系统数据平台专家诊断库中,由专家或者厂家将解决方案录制成视频返回到现场,提升现场运维故障的效益和管理。

综上所述,通过信息化系统平台在风电场运维管理中得到有效应用,进一步标准化、规范化、精细化风电场管理，提高管控能力，对于风电企业降低企业运营成本,提高运营效率发挥了至关重要的作用。而积极探索如何深入使用现有信息化系统数据平台,提升数据分析挖掘能力对于提高风电场运营管理效率具有重要意义。