2022基于SCADA數(shù)據(jù)的風(fēng)電場智能評估

存量風(fēng)電項目增效管理——基于SCADA數(shù)據(jù)的風(fēng)電場智能評估風(fēng)電場增效管理

常見問題Page

2機(jī)組看似正常——還有多少潛力？機(jī)組看似不理想——卻說不出原因總共損失多少？其中多少能找回？供應(yīng)商設(shè)備可利用率總是95%以上？不同設(shè)備供應(yīng)商的風(fēng)電場如何評價？總結(jié)性能表現(xiàn)，明確損失找到正確的期望值讓業(yè)主得到公正透明的信息找到問題的實質(zhì)和改善的方向運行數(shù)據(jù)多樣——數(shù)據(jù)利用率低發(fā)電量影響因素02發(fā)電量影響因素01風(fēng)資源03Page

3功率曲線可利用率平均風(fēng)速、湍流度、偏航誤差、風(fēng)剪切、空氣密度等單位時間內(nèi)給定輸入下的輸出，反映能量的轉(zhuǎn)換效率可發(fā)電時間，進(jìn)一步“能量利用率”風(fēng)電場增效管理

意義與用途01、保證業(yè)主看到真實情況02、避免不同供應(yīng)商算法引入的差異03、發(fā)電量差異量化、壽命量化公正透明算法統(tǒng)一目標(biāo)量化做考核提管理促優(yōu)化增效管理延壽命找問題[用途]Page

4風(fēng)電場增效管理

解決方案風(fēng)電場管理系統(tǒng)智能評估系統(tǒng)（方法）風(fēng)電機(jī)組SCADA監(jiān)測系統(tǒng)動態(tài)功率曲線設(shè)計數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)分析報告（定期）發(fā)電性能總結(jié)問題機(jī)組鎖定長期監(jiān)測技改建議風(fēng)電場考核與對標(biāo)制造商、技改方提出方案技改效果評價業(yè)主方第三方制造商及其他Page

5發(fā)電量損失分析

功率曲線分析機(jī)組控制分析溫度預(yù)警Page

6振動分析載荷及延壽風(fēng)速、功率、狀態(tài)碼損失原因，潛在問題偏航誤差、設(shè)計資料修正機(jī)艙功率曲線，功率曲線對比轉(zhuǎn)速、槳距角、扭矩控制策略問題，優(yōu)化建議溫度數(shù)據(jù)、故障日志溫度估計器、故障預(yù)警高頻振動數(shù)據(jù)振動頻譜分析機(jī)組運行期間測風(fēng)設(shè)備數(shù)據(jù)疲勞載荷計算結(jié)果、延壽分析風(fēng)電場增效管理

工作模塊風(fēng)電場增效管理

建議項目選擇資料獲取產(chǎn)出與交付月報--發(fā)現(xiàn)問題：發(fā)電量統(tǒng)計與損失分析溫度異常分析運行狀態(tài)分析年報--具體分析問題方向控制策略分析控制策略優(yōu)化建議功率曲線分析后續(xù)服務(wù)并網(wǎng)運行一年以上維護(hù)日志&故障記錄完備整機(jī)廠授權(quán)使用機(jī)組設(shè)計資料數(shù)據(jù)接入現(xiàn)場電腦or服務(wù)器，數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析定期拷貝數(shù)據(jù)，人工處理數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)月報年報進(jìn)一步故障分析與檢測技改建議與效果評價Page

7運行數(shù)據(jù)完備考核指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)明確壽命監(jiān)測及延壽數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)定制化風(fēng)電場增效管理

利用什么數(shù)據(jù)？動態(tài)功率曲線每臺機(jī)組的運行SCADA數(shù)據(jù)狀態(tài)與載荷監(jiān)測數(shù)據(jù)Page

8風(fēng)電場增效管理

如何做？動態(tài)功率曲線每臺機(jī)組的運行SCADA數(shù)據(jù)繪制功率曲線機(jī)艙風(fēng)速修正擔(dān)保K值足夠的采集變量，供識別機(jī)組狀態(tài)足夠的采集時長，供進(jìn)行統(tǒng)計分析VSPage

9風(fēng)電場增效管理

如何做？每臺機(jī)組的運行SCADA數(shù)據(jù)繪制功率曲線機(jī)艙風(fēng)速修正需提前獲取，否則無法很好的評價機(jī)組是否滿足預(yù)期。Page

10風(fēng)電場增效管理

如何做？雖然機(jī)艙風(fēng)速會受風(fēng)輪影響，但對同一機(jī)型，影響基本一致。所以，采用未經(jīng)修正的SCADA功率曲線，通過一定的方式依然可以進(jìn)行分析。只要在統(tǒng)一尺度下進(jìn)行評價，選出表現(xiàn)好的機(jī)組作為“參考值”，總能找到那些相對不理想的機(jī)組。如果沒有機(jī)艙傳遞函數(shù)，還能做些什么？Page

11風(fēng)電場增效管理

分析方法橫向比較：和其它機(jī)組同期進(jìn)行比較，可排除與時間相關(guān)的變化（如風(fēng)資源、機(jī)組性能下降、季節(jié)變化）；通常選擇相關(guān)性較好的機(jī)組。縱向比較：和歷史進(jìn)行比較，可排除機(jī)組個體間的差異（機(jī)組差異、機(jī)位處特殊風(fēng)況的條件）；通常適合個體差異較大的機(jī)組，相關(guān)性差，功率異常等。同一機(jī)位不同時期的風(fēng)玫瑰圖某風(fēng)場各機(jī)組發(fā)電量相關(guān)性分析Page

12風(fēng)電場增效管理

分析量Page

13與保證功率曲線比較：反映與預(yù)期的差異實際電量與理論電量：綜合發(fā)電效果評價未發(fā)電時間和損失電量：潛在提升空間機(jī)組狀態(tài)量：識別異常，進(jìn)行原因查找控制策略分析：提出優(yōu)化方向012345650000100000150000200000250000300000350000400000JanuarySeptember

November月發(fā)電量[kWh]February MarchenergyApril May JuneEst_total_energyJuly

AugustWS_P50風(fēng)電場增效管理

評估內(nèi)容SCADA數(shù)據(jù)+運行維護(hù)記錄功率曲線和損失電量分析機(jī)組穩(wěn)態(tài)參數(shù)分析偏航誤差分析和校準(zhǔn)基于溫度的故障預(yù)報機(jī)組疲勞載荷累積計算和延壽加入高頻監(jiān)控數(shù)據(jù)機(jī)組結(jié)構(gòu)動態(tài)性能監(jiān)測和特性分析機(jī)組結(jié)構(gòu)模態(tài)共振分析和報警機(jī)組傳動鏈監(jiān)測、風(fēng)輪氣動不平衡監(jiān)測加入控制器內(nèi)50Hz數(shù)據(jù)機(jī)組控制動態(tài)性能分析和優(yōu)化機(jī)組動態(tài)載荷估算分析塔架共振和防倒預(yù)警Page

14風(fēng)電場增效管理

案例Page

15WTJanuaryFebruaryMarchAprilMayJuneJulyAugustSeptemberOctoberNovemberDecember131172117713724402227670724424816253121491910077520710473595324159130907231712517661126313125990521344315715319648199315193665728003035861371263325002175663235898289001259426166945236269110380216287825683449901360414303303176659255070301562251283125066183044105840201991792133166991229175306177175356284570329960301625177951175980105135204103734753228321211886291279167230251321244911170726114352128127819341967237327431140011828672068081230902570062939882509671587172312431027012013767328230461411877083225621825872832593231752296211410572525281179432203348109032158212378792702061775732788733233882752461860142071601191781665898749132613911845410284940164953262085323986301591186774208917108197196280715392948591131131128131616382624106031382229753217408519806710739221280078059225124113160122927661795952722063220852753611771352120511208952206648304929669811173513310887168419281121292742274439152397198519103408196671710843014091181461427535284756267907298853275850163896219445121950206880824163185429672615302190185629283093331139313682178863260903533817684989882317724127498年發(fā)電量統(tǒng)計分析風(fēng)電場增效管理

案例年發(fā)電量與風(fēng)速P50統(tǒng)計Page

16風(fēng)電場增效管理

案例0

12345650000100000150000200000250000300000350000400000JanuaryFebruaryMarchMay JuneEst_total_energyJulyAugustSeptemberNovemberAprilenergyWS_P50月發(fā)電量統(tǒng)計分析Page

17風(fēng)電場增效管理

案例發(fā)電量損失分析25.0%20.0%15.0%10.0%5.0%0.0%故障損失

限電損失一月

二月

三月

四月

五月

六月

七月

八月

九月

十月其他停機(jī)損失Page

18風(fēng)電場增效管理

案例實際和保證或仿真功率曲線的比較功率散點圖比較（SCADA_功率

VS

SCADA_風(fēng)速）2468WindSpeed

(m/s)10121405001000150020002500Power

(kW)SCADA_powervs.

SCADA_ws303132333435363738394041424344454647484950擔(dān)保仿真

功率曲線分析部分機(jī)組在額定風(fēng)速以上存在大量未滿發(fā)情況Page

19但根據(jù)業(yè)主反饋，目標(biāo)風(fēng)場不存在限電風(fēng)電場增效管理

案例狀態(tài)分析（控制異常）額定轉(zhuǎn)速設(shè)置不一致控制器沒能追蹤最優(yōu)CP切入模式設(shè)置不一致控制器問題Page

20風(fēng)電場增效管理

案例狀態(tài)分析（控制異常）風(fēng)速槳距角分層，小風(fēng)速下的最優(yōu)槳距角追蹤策略不一致Page

21風(fēng)電場增效管理

案例狀態(tài)分析（控制異常）共振穿越問題：30#機(jī)組共振穿越效果較差37#機(jī)組共振穿越效果較好41#機(jī)組未采用共振穿越策略，采用提高轉(zhuǎn)速方式進(jìn)行避共振Page

22風(fēng)電場增效管理

案例低風(fēng)速、高湍流導(dǎo)致機(jī)組頻繁穿越共振區(qū)機(jī)位點選取存在問題提高轉(zhuǎn)速、犧牲發(fā)電量Page

23狀態(tài)分析（控制異常）風(fēng)電場增效管理

案例狀態(tài)分析——偏航誤差Page

24風(fēng)電場增效管理

案例狀態(tài)分析——傳感器異常轉(zhuǎn)速信號故障Page

25功率達(dá)到額定，轉(zhuǎn)速信號近似為0，也不觸發(fā)停機(jī)數(shù)據(jù)中存在的問題

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WT11風(fēng)電場增效管理

案例狀態(tài)分析——細(xì)分進(jìn)一步的狀態(tài)細(xì)分Page

26風(fēng)電場增效管理

案例Page

27實測溫度和估 溫度過高觸發(fā)預(yù)計 警，提前消缺