风电机组的智能化应用离不开物联网及传感器技术

2018-12-08
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摘要 通过温度、振动、位移,风速等更多种传感器的应用,风电机组具备了更强的感知能力,能采集更多数据,使得风机可以进行数字化建模,从而预先感知运行状态,根据状态偏离健康运行的情况,进行预防性维护和维修。

  在万物互联的时代背景下,产品优化、迭代速度的加快,也给风电企业带来新的课题。中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩在2017北京国际风能大会(CWP2017)大会开幕致辞中表示,信息化、数字化、互联网将决定风电的下一个十年。


2017年9月22日,我国自主研发的超大直径3兆瓦陆上风电机组正式下线。资料图

  在此次展会上,众多厂商都发布了智能风机,并提出激光雷达技术。秦海岩认为,眼下,风电发电机组设备层面已经大量使用物联网技术、ICT技术、智能化技术,进行数据分析。总的来说,智能风机已经从过去提出概念、开始研究逐步步入目前的商业化阶段。

  通过温度、振动、位移,风速等更多种传感器的应用,风电机组具备了更强的感知能力,能采集更多数据,使得风机可以进行数字化建模,从而预先感知运行状态,根据状态偏离健康运行的情况,进行预防性维护和维修。

  激光雷达是作为ICT技术的应用代表,激光雷达能得到商业化应用,一是成本大幅下降,二是分析计算能力大幅增强。通过激光雷达提前感知来风的速度方向,可以执行更好的运行控制策略,提高发电效率,降低载荷。


德国北海风电项目状态图,资料图

  谈及未来数字化技术应用,秦海岩表示,未来是一个可再生能源为主的时代。比如德国、丹麦都是很好的例子。丹麦当地风电占总发电量42%,德国风、光加起来33%。由于风光是不可调节的能源,未来则需运用技术把需求侧的灵活性调动起来,应对发电侧的波动性。

  现在国外很多公司开始进行需求侧管理的探索,把千家万户的能源结合起来,通过智慧管理,能够实现很大的灵活性,而且还使得生活用电达到最经济的状态。

  以前,电力系统是发电侧围绕需求侧运转;未来,在不影响正常工作生活的情况下,利用互联网技术的灵活性调整需求侧,达到“随风而舞、随光而动,”提升整个系统可再生能源的运用比例是一种发展趋势。比如在风资源充足,电价便宜的情况下,给汽车充电,洗衣服烧热水;如果风停了,发电量减小了,机器会发出电价高的信号,这个时候可以停止工作,降低用电负荷。

  秦海岩称,还有一大重要应用方向是电动汽车领域应用。随着电动汽车的普及,也会改变电力系统运行规则,成千上万的电动车一起用电产生的功率,相当于几个大型发电站。

  通过需求侧的智能化管理和灵活性调节,可以把电动汽车的“电力”价值发挥出来。在无光无风的情况下,电网缺电,电动汽车可以向电网反充电实现卖电;风光充足的时候,可以充电,这样就能提高整个电力系统的灵活性。


风电机组自动消防系统中的传感器配件,资料图

  去年,在数字化应用上,整个风电行业稍有端倪,秦海岩称,2017年所有的企业基本都在提智能风机,探索智能化,应用更多、更精细的传感器。他说,前几年是大家开始认识到数字化智能化是趋势,探索在某些地方的应用,个别公司走在了前面。从今年看,所有的企业都开始意识到这方面、都在纷纷开启了应用。

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