技术创新视角下智慧风电场建设路径研究

张锦华

摘  要：在国家大力支持下，我国新能源行业正在迎来一场以“互联网+”智慧能源为理念的新变革，新技术新产品层出不穷，极大程度地促进了我国新能源领域的发展。因此，本文将会在技术创新的视角下对如何建设智慧风电场的问题进行研究。

关键词：技术创新视角下;智慧风电场;建设路径

中图分类号：TM614                                       文献标识码：A                                                 DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.05.068

引言：以明阳智慧能源集团股份公司（以下具体简称"明阳智能"）为主要代表，他们于2010年就已经在国内开始对风电场的所有相关软件和系统进行开发，力求能够对风电场的所有相关信息和数据都进行远程控制，再以深圳量云能源网络科技有限公司（以下具体简称"量云"）为主要代表，他们充分地运用了珠三角地区大量的技术和人才资源以及明阳智能已有的经验，将物联网技术与风电场建设相融合，经过大量的研发和实践，建成了一个智慧化的风电场，实现了从最初的数据采集和远程监控到现在为风电场整个工作过程所面临的问题提供数字化的解决方案，让智慧的理念充分的体现在风电场运行的每一个环节，极大程度的提高了风电场的能动性，为技术的发展以及产业的升级创造了更多的条件。因此，本文将会以量云公司为例，通过对它的一些做法进行分析，并对如何在技术创新视角下建设智慧风电场提供一些路径。

一、技术创新视角下智慧风电场的建设路径

1.运用数字化技术

我国风电开发的地区已经不仅仅局限于西北部，且重心已经向东南部地区转移，传统比较落后的风电场经营模式正在被逐渐的淘汰，目前人们对风力发电提出了更多的要求，传统的风电场运营模式已经不能满足需求了，因此人们就需要对风电场更细化地进行设计，这对于提高电场的发电效率以及提高人们的生活水平具有着非常重要的意义。由量云团队自主研发的DMS数字化解决方案就很好地解决了这一问题，这个方案能够帮助用户迅速的掌握一些地区的风能资源数据，从而为用户们设计出最合理的风电场规划。依靠大数据的优势对风电场规划进行经济核算，以各个地区风能资源的情况为依据对风电场建设运营的整个过程中各种经济性指标进行评估，以该地居民的分布情况对竞价电价进行预测，从风电场运营的整个过程出发，设计出度电成本最优的方案。与传统模式相比，DMS系统的运用能够减少大量的人力和物力消耗。

具体来说，运用DMS系统，首先对某一个地区的风力资源进行筛选，躲避一些村庄以及保护区，根据自己设定的风速值要求来自动匹配最合適的风电机组型号，以现场的地势特点为依据来设计施工方案，这样用户就能够在很短的时间内获得最优的初步规划。在确定了这个设计方案的实际可行性以后，通过CFD仿真模块便能够在很短的一段时间内获取出一个较为具体的风电场分布设计方案。另外，运用该系统还能够及时地实现对数据的采集和更新，从而针对风电场实际运营情况进行评估，在评估过后再给出最优的改进措施。

2.运用好智慧运营平台

风电场在投入使用以后，对于风电场的管理和维护也是一项相当重要的工作，只有对风电场管理和维护好才能够保证风电场具有一定的运营效益。在这种条件下，将智慧化的理念体现在风电场的管理中，提高风电场管理系统的主动性，提高风电场的工作效率，降低用户的运营成本。

使用智慧风电机组，能够高效的促进风电机组，风电场以及后台控制系统之间的相互联动，让每一台风电机组都装有PLC控制器，PLC控制器能够实现风电机组和中央监控系统的互通互联，这对于风电场地发展具有重要的意义。首先，在积累大量数据的基础上，提升了数据挖掘的深度和精度。其次，不需要太多的人为操作，后台会自动的根据一些采集到的数据来对当时的风向以及风速进行运算，在此基础上，后台会根据计算结果对风电机组的工作状态进行调整，从而保证风电场的发电效率能够达到最佳，为风电场的拥有者创造更多的经济收入。

智慧风电场能够实现基于设备运行状态对风电场做预防性维护。首先，要清楚发电机组的一些故障处理机理，将机组健康工作时的一些数据进行统计来建立状态模型，再通过机器学习的一些核心算法来对这一模型进行学习，再把这一模型作为排除机组工作故障的依据来建立预警模型。在物资备件方面，系统可以及时的对机组的健康情况做出分析，从而能够在设备检修时及时地排除安全隐患，极大程度地减少了备件的消耗。在2018年量云公司正是凭借着这一预警功能，将大部件运维成本降低了30%，提高了经济效益，因此，该预警系统的高效使用能够为风电场的运营者提供更多的经济收益。

再就是需要尽快实现风电的智慧化并网，由于风电存在着一定的波动性和间歇性，会在很大程度上影响到电网对风电的接纳，所以我们需要采取主动与风电网交互的手段来满足电网的功能和需求，建立一个电网友好型的风电场系统来改善和提高风电场的功率和发电效率，按照风电场所要求的功率和频次进行并网，对风电场的电能频率及时的进行调整，保障风电场输出的电能能够在电网中平稳运行。目前，量云公司的新能源场站快速频率响应系统已经在全国多地投入使用，为风电场的用户节省了更多的设备投资以及后期的维护运行费用。

此外，对风电场的联动性进行挖掘提升，利用先进的大数据技术将风电场储能容量进行最优化匹配，然后再通过综合一些风储协同控制策略技术，从而达到了实现风电机组能够有效地保障特殊天气条件下的正常运行和供电目标，极大地降低了风电机组的极限负载，保证了风电机组在特殊天气条件下的安全运行。

二、结语

随着我国社会的不断发展，人们对于电能的需求量越来越大，风电场的建设能够在很大程度上减少我国的用电压力，因此，在技术创新的视角下建设智慧风电场来提高风电场的发电效率具有非常重要的实际意义。所以，国家以及各相关部门要充分利用技术创新的优势来实现风电场的高效工作。

参考文献：

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