風(fēng)力渦輪機(jī)正在走向數(shù)字化

　　ABB正在通過ABB Ability遠(yuǎn)程服務(wù)為風(fēng)力渦輪機(jī)賦予數(shù)字化技術(shù)。這不僅能提高渦輪機(jī)的常規(guī)工作時(shí)間，還能降低運(yùn)維成本和能源生產(chǎn)成本。

　　清潔電力

　　鑒于各國正積極致力于降低二氧化碳排放量，清潔可再生的風(fēng)力發(fā)電將面臨持續(xù)增長的市場需求。根據(jù)全球風(fēng)能委員會的統(tǒng)計(jì)，到 2017 年，已安裝的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量已超過 539.5 GW， 80多個(gè)國家正在通過風(fēng)力發(fā)電為電網(wǎng)供電。

　　風(fēng)力發(fā)電場通常位于山區(qū)或近海，以便利用優(yōu)質(zhì)的風(fēng)力條件。鑒于前往這些地區(qū)的困難程度，基于數(shù)字化技術(shù)的遠(yuǎn)程服務(wù)在維持渦輪機(jī)常規(guī)工作時(shí)間和可用性方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

　　從渦輪機(jī)到云端

　　ABB 是風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)、變頻器以及變壓器的主要制造商，已經(jīng)為全球 16000 多臺渦輪機(jī)提供了變頻器。發(fā)電機(jī)、變頻器和變壓器構(gòu)成了渦輪機(jī)的電力傳動系統(tǒng)，ABB 通過與客戶合作，正在引領(lǐng)風(fēng)電傳動系統(tǒng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

　　數(shù)字化技術(shù)可以通過變頻器控制系統(tǒng)以及安裝在發(fā)電機(jī)和變壓器上的傳感器來獲取數(shù)據(jù)，達(dá)到毫秒級間隔的采樣。獲取的數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給一個(gè)安全的云平臺，并通過智能算法及分析進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲和處理。

　　結(jié)合風(fēng)場SCADA數(shù)據(jù)，這些分析能夠?qū)﹄娏?a href="http://ttokpm.com/v/tag/1472/" target="_blank">機(jī)械傳動系統(tǒng)進(jìn)行診斷，對關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，為風(fēng)電場操作人員帶來可視化的發(fā)電機(jī)、變頻器和變壓器的數(shù)字化運(yùn)營。對所獲數(shù)據(jù)的分析是 ABB 新型遠(yuǎn)程服務(wù)的基礎(chǔ)，讓數(shù)據(jù)可視化的 ABB Ability 狀態(tài)監(jiān)測解決方案現(xiàn)已上市，并已在一家領(lǐng)先的風(fēng)電場率先取得應(yīng)用，為其渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)、變頻器和變壓器提供實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測。

　　ABB提供的遠(yuǎn)程協(xié)助和預(yù)測性維護(hù)將云計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)和 ABB 專有技術(shù)相結(jié)合，在任何問題發(fā)生前便可實(shí)施具有針對性的維護(hù)操作。這為操作人員帶來了更好的設(shè)備可用性和更長的設(shè)備正常工作時(shí)間，也讓他們更加省心。

　　主動運(yùn)營和維護(hù)

　　通過使用這一新型遠(yuǎn)程服務(wù)，風(fēng)電場操作人員可以從糾正性和預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃舆\(yùn)營和維護(hù)策略。這將顯著節(jié)省維護(hù)、起重船的使用和人工用時(shí)，并提高渦輪機(jī)的常規(guī)工作時(shí)間。更低的成本將顯著降低風(fēng)電場的電力平準(zhǔn)化成本（LCOE）- 該措施可以對不同發(fā)電資源的價(jià)值進(jìn)行比較。

　　更長的渦輪機(jī)常規(guī)工作時(shí)間在未來具有非凡意義。更高的渦輪機(jī)額定功率意味著風(fēng)電場能夠用更少的渦輪機(jī)產(chǎn)出同等數(shù)量的能源，海上風(fēng)電場渦輪機(jī)尤其如此。由于渦輪機(jī)的計(jì)劃外停機(jī)將對發(fā)電量、發(fā)電收入和利潤產(chǎn)生巨大影響，這類大型渦輪機(jī)的可靠性和可用性至關(guān)重要 。然而，這種巨大的渦輪機(jī)需安裝在距離海邊較遠(yuǎn)的海上，極大提高了運(yùn)維工作的難度和成本。數(shù)字化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)基于狀態(tài)監(jiān)測的維護(hù)和更高的可預(yù)測性，從而大大增加能源產(chǎn)量并降低成本。

　　下面是 ABB Ability 遠(yuǎn)程服務(wù)的一個(gè)示例。一旦云平臺的算法檢測到某個(gè)渦輪機(jī)即將出現(xiàn)問題，操作人員便可即刻采取措施，保護(hù)渦輪機(jī)和風(fēng)電場的輸出。這些服務(wù)能夠激活出力優(yōu)先級調(diào)整模式，并將出現(xiàn)問題的渦輪機(jī)切換到減速運(yùn)行模式。這將有效避免應(yīng)力過度和組件磨損加速。同時(shí)，風(fēng)電場還能夠在有功功率和無功功率之間保持平衡，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。這將使風(fēng)電設(shè)備繼續(xù)滿足電網(wǎng)規(guī)范并帶來收益，此外還可以對維護(hù)工作進(jìn)行規(guī)劃和安排，以更少的停機(jī)時(shí)間和更高的安全性能對有缺陷的渦輪機(jī)進(jìn)行補(bǔ)救。

　　數(shù)字化電力傳動系統(tǒng)和 ABB Ability 遠(yuǎn)程服務(wù)將幫助風(fēng)力場提高年度發(fā)電量、降低生產(chǎn)成本。這將使風(fēng)力發(fā)電相比化石燃料發(fā)電更具競爭力，不斷提升清潔可持續(xù)能源在電力市場的份額。