北(běi)極星風力發電網訊:随著(zhe)我國風電産業規模的(de)不斷增加，風電行業棄風限電、高(gāo)成本、自主創新能力差、制造和(hé)配套能力不足、标準體系建設滞後等問題凸顯出來(lái)。風電場(chǎng)運行管理(lǐ)中的(de)功率曲線驗證标準，由于技術難度大(dà)，技術路線不清晰，缺乏可(kě)供參考的(de)國際标準，編制多(duō)年無法完成審查，制約了(le)我國風電行業的(de)技術進步。
來(lái)源：中國電力新聞網
作者：中國華電集團有限公司基建工程部 于文革
中國電力設備管理(lǐ)協會風電專業委員(yuán)會于去年11月(yuè)開始以 《中國風電場(chǎng)設備管理(lǐ)對(duì)标評價平台》爲基礎在全國風電行業組織開展對(duì)标評價活動，利用(yòng)人(rén)工智能技術，采用(yòng)“局部優化(huà)，全局中庸”的(de)思維方法，計算(suàn)風電機組六大(dà)運行指标并統計、分(fēn)析和(hé)發布。今年的(de)重點工作是在對(duì)标評價活動的(de)基礎上，結合我國風電機組型式認證成果和(hé)風電場(chǎng)設計、建設和(hé)管理(lǐ)實踐，啓動《風電機組功率曲線全生命周期閉環管理(lǐ)和(hé)數據開放》項目。該項目的(de)目标是将全球所有風電機組主要技術參數、運行管理(lǐ)指标以及具有我國自主知識産權的(de)創新技術參數――“标準額定風速”彙集成一個(gè)全球開發的(de)數據庫，并将其命名爲《風車庫》。
《風電機組功率曲線全生命周期閉環管理(lǐ)和(hé)數據開放》項目的(de)核心技術是利用(yòng)大(dà)數據和(hé)人(rén)工智能技術，将全球所有型号的(de)風電機組功率曲線拟合成一條可(kě)以用(yòng)簡單的(de)公式表達的(de)标準功率曲線，并将其命名爲17799曲線（發明(míng)專利）。在具體實踐中，首次提出“标準額定風速”的(de)概念，并将其作爲風電機組的(de)重要技術參數應用(yòng)于風電機組型式認證、風電場(chǎng)設計、風電機組選型、風電場(chǎng)投産後功率曲線驗證、風電場(chǎng)出質保前功率曲線驗證、風電場(chǎng)運維等風電機組功率曲線的(de)全生命周期閉環管理(lǐ)。
通(tōng)過對(duì) “标準額定風速”的(de)觀察和(hé)分(fēn)析，我們發現标準額定風速非常符合動力與電氣工程學原理(lǐ)并呈現如下(xià)規律：相同葉輪直徑和(hé)額定功率的(de)風電機組的(de)标準額定風速是比較接近的(de)。相同葉輪直徑的(de)風電機組，标準額定風速随著(zhe)額定功率的(de)增大(dà)而增大(dà)。相同額定功率的(de)風電機組，标準額定風速随著(zhe)葉輪直徑的(de)增大(dà)而減小。
“标準額定風速”相對(duì)于風電機組制造商提供的(de)功率曲線的(de)額定風速，更接近風電機組的(de)理(lǐ)論額定風速，更符合動力與電氣工程學原理(lǐ)，對(duì)風電機組功率曲線管理(lǐ)具有更科學、更簡單、更直觀的(de)應用(yòng)價值。
17799曲線從2013年開始工程實踐和(hé)應用(yòng)，經過大(dà)量試驗和(hé)驗證，已在華電集團的(de)風電集控平台和(hé)風電診斷平台全面應用(yòng)，其他(tā)相關單位也(yě)得(de)到了(le)廣泛應用(yòng)。截至目前的(de)驗證結果表明(míng)，使用(yòng)17799曲線計算(suàn)的(de)風電機組理(lǐ)論發電量和(hé)使用(yòng)風電機組制造商提供的(de)靜态功率曲線計算(suàn)的(de)風電機組理(lǐ)論發電量偏差在1%以内。随著(zhe)“中國風電場(chǎng)設備管理(lǐ)對(duì)标評價活動”的(de)開展，17799曲線已經成爲我國風電行業一項成熟、可(kě)靠、實用(yòng)的(de)技術被廣泛應用(yòng)。該項技術的(de)應用(yòng)開啓了(le)風電機組理(lǐ)論功率計算(suàn)的(de)函數時(shí)代，實現了(le)功率計算(suàn)方法由傳統的(de)差值法向先進的(de)函數法的(de)重大(dà)跨越。
《風車庫》主要以風電機組型式認證技術參數爲基礎，加入“标準額定風速”、功率曲線保證值、機組可(kě)用(yòng)率等運行管理(lǐ)指标。《風車庫》中風電機組投産和(hé)出質保時(shí)功率曲線驗證保證值以及機組可(kě)用(yòng)率等運行管理(lǐ)指标可(kě)以反映風電機組的(de)整機設計水(shuǐ)平、型式認證水(shuǐ)平、制造水(shuǐ)平、産品性能和(hé)設備運行的(de)可(kě)靠性水(shuǐ)平。
《風車庫》數據的(de)積累和(hé)開放，涉及風電機組型式認證、風電場(chǎng)設計、風電機組選型、風電場(chǎng)投産後功率曲線驗證、風電場(chǎng)出質保前功率曲線驗證、風電場(chǎng)運維管理(lǐ)等風電機組功率曲線管理(lǐ)的(de)全生命周期。目前《風車庫》已收入近100款型号的(de)風電機組，每款機組的(de)“标準額定風速”均計算(suàn)完成，功率曲線驗證的(de)保證值需要大(dà)量風電場(chǎng)功率曲線驗證成果的(de)統計、積累和(hé)動态更新，可(kě)用(yòng)率數據也(yě)需要大(dà)量機組接入 《中國風電場(chǎng)設備管理(lǐ)對(duì)标平台》後進行統計、積累和(hé)動态更新。
随著(zhe) 《風電機組功率曲線全生命周期閉環管理(lǐ)和(hé)數據開放》項目的(de)逐步開展，數據積累工作已成爲攻克本工程技術難題的(de)關鍵點和(hé)突破點，也(yě)是我們未來(lái)面臨的(de)關鍵難點和(hé)挑戰。爲了(le)順利實現數據積累工作，我們編制了(le)《中國風電場(chǎng)設備管理(lǐ)對(duì)标評價技術規範》《風電機組功率曲線驗證技術規範》《風電機組标準負荷曲線的(de)計算(suàn)、繪制和(hé)使用(yòng)技術規範》和(hé)《風電場(chǎng)用(yòng)地預審前選址技術規範》等技術标準，計劃2019年以團體标準和(hé)行業标準的(de)型式發布，積極依據上述标準，聯合風電運營商、有實力的(de)第三方機構開展好功率曲線驗證和(hé)風電場(chǎng)對(duì)标評價工作，迅速積累數據，同時(shí)積極向國家能源局等行業主管部門彙報，争取行業主管部門的(de)指導和(hé)政策支持。該項目預期成果将包括發明(míng)專利、實用(yòng)新型專利、軟件著作權、論文、團體标準、行業标準、國家标準、國際标準等。
建立涵蓋全球所有風電機組型号的(de)技術參數和(hé)管理(lǐ)指标數據庫――《風車庫》，打造面向全球的(de)數據公共開放平台，将實現風電機組從産品型式認證，到機組選型，到機組投産，到機組出質保，再到機組退役的(de)全生命周期内功率曲線的(de)閉環管理(lǐ)，開啓了(le)風電機組功率計算(suàn)的(de)新時(shí)代（函數時(shí)代），是未來(lái)風電科技發展的(de)必然趨勢，也(yě)是我國在風電領域科技創新的(de)關鍵突破口。
該工程技術難題取得(de)突破後，必将促進我國風電裝備制造質量與風電場(chǎng)運行管理(lǐ)水(shuǐ)平大(dà)大(dà)提升，對(duì)風電設備制造和(hé)運行管理(lǐ)領域的(de)科技發展産生重大(dà)影(yǐng)響，引領該領域向著(zhe)簡單化(huà)、标準化(huà)、智能化(huà)、實用(yòng)化(huà)發展，更有利于增強我國風電裝備制造和(hé)風電場(chǎng)運行管理(lǐ)技術領域在國際市場(chǎng)中的(de)競争力和(hé)影(yǐng)響力，爲全球風力發電技術進步貢獻中國标準、中國智慧和(hé)中國力量，爲把我國建設成爲世界科技強國做(zuò)出貢獻。
