國家風光儲輸示范工程位于河北省張北縣，是全球首個也是全球最大的集風電、光伏、儲能、智能輸電于一體的示范工程，素有新能源領(lǐng)域的“國家名片”之稱。該工程是為了解決新能源大規(guī)模并網(wǎng)這一世界性技術(shù)難題，而進行的科學探索，其風電、光伏和儲能總裝機規(guī)模計劃分別達到500MW、100MW和110MW。
作為國家風光儲輸示范工程二期最后一個整裝風電項目，張尚50MW擴建項目對大容量機組單機至場群、交付至運維管理進行數(shù)字化與智能化賦能，全面提升場群智能化水平和運營潛能，為風光儲聯(lián)合發(fā)電智能化起到了關(guān)鍵的示范作用。
↑ 張尚50MW擴建項目全場并網(wǎng)
敏捷交付平臺縮短建設(shè)周期
張尚50MW擴建項目投運前，國家風光儲輸示范工程已安裝的28臺GW103-2.5MW、15臺GW100-2.5MW和2臺GW100-3.0MW金風科技直驅(qū)永磁風電機組運行表現(xiàn)良好，年度平均無故障工作時間（MTBF）達到4000小時以上，因此國網(wǎng)風光儲公司此次選擇11臺GW155-4.5MW機型，作為最后一個50MW整裝項目的“壓軸機型”。該機型單機容量4.5MW，輪轂高度95m，是金風科技實現(xiàn)批量交付的陸上旗艦機型。但受新冠疫情、行業(yè)搶裝、極端天氣等多重因素影響，該項目建設(shè)工作面臨重重挑戰(zhàn)。
“我們深知，在搶裝背景下建設(shè)期每減少一天，就可幫業(yè)主節(jié)約數(shù)十萬元成本，”金風科技張尚50MW擴建項目經(jīng)理李春明談到：“為此，我們在該項目上應(yīng)用了金風科技最新自主開發(fā)的敏捷交付平臺（Fulfillment Command Center，以下簡稱‘FCC’）數(shù)字化工具?！?/p>
FCC平臺旨在幫助項目現(xiàn)場的工作人員通過數(shù)字沙盤實時了解計劃排產(chǎn)、生產(chǎn)制造、運輸、多項目執(zhí)行及庫存管控等多維度、多場景的信息，可有效解決信息傳遞滯后等問題，大幅提升交付端整體效率，縮短項目現(xiàn)場建設(shè)周期。
↑ FCC展現(xiàn)的張尚50MW擴建項目數(shù)字沙盤
“在張尚50MW擴建項目，F(xiàn)CC信息顯示，某部件兩天內(nèi)無法到達既定機位點，我們第一時間更新吊裝排期，安排現(xiàn)場資源轉(zhuǎn)場進行卸貨等工作，返回后再吊裝機組。”李春明提到：“僅這一次優(yōu)化，F(xiàn)CC就幫助我們追回兩天施工時間。”
FCC平臺的應(yīng)用有效保障了張尚擴建項目的施工進度，在首臺機組吊裝用時7天的基礎(chǔ)上，項目建設(shè)效率持續(xù)提升，后續(xù)機組吊裝最快僅用時2.5天。
↑ 張尚50MW擴建項目
風電場智能化全面領(lǐng)先
張尚50MW擴建項目的示范意義不僅體現(xiàn)在助力項目交付的FCC平臺，還通過應(yīng)用金風科技“風至”智能控制平臺，構(gòu)建了“深度感知、自我認知、協(xié)同決策”的智慧風電場。
深度感知，主動了解與利用風況變化
張尚50MW擴建項目11臺機組全部搭載金風科技EFarm智能技術(shù)。與傳統(tǒng)風電機組只有被風吹到葉輪才能感知風能和風載有所不同的是，EFarm智能技術(shù)相當于為機組裝上了可以看到風能信息的“眼睛”。
這雙“眼睛”以高達0.1m/s的精度感知機組前方的風速、風向變化，并將這些信息用于整機控制，使機組提前做出最佳動作，在提升機組安全性的同時優(yōu)化發(fā)電量。數(shù)據(jù)顯示，EFarm智能技術(shù)可降低機組關(guān)鍵部位載荷5%-15%，同時優(yōu)化發(fā)電量約1%-3%。
自我認知，優(yōu)化機組運行狀態(tài)
張尚50MW擴建項目配置機組振動在線檢測系統(tǒng)，能夠?qū)C組運行狀態(tài)進行在線健康監(jiān)測、評估、報警。這不僅能避免、減少重大事故發(fā)生，也可為預(yù)防性維護提供科學依據(jù)。
以往案例顯示，該系統(tǒng)可幫助機組規(guī)避單次發(fā)電機重大故障風險，由此在全生命周期內(nèi)削減發(fā)電機更換費用約50萬元，同時減少機組發(fā)電損失約70萬kWh。
同時，項目配置的智能自適應(yīng)控制則可以結(jié)合機組對自我認知結(jié)果及外部環(huán)境特點，在載荷安全、發(fā)電收益、環(huán)境友好、安全可靠等方面進行最優(yōu)決策，保證機組運行狀態(tài)最優(yōu)。
↑ 張尚50MW擴建項目
協(xié)同決策，實現(xiàn)機組相互配合
如果說深度感知與自我認知是“感知自己，利用風能”，那么基于能巢的系統(tǒng)決策能力，則是“感知同伴，相輔相成”。
能巢集成了多個風電場級控制功能，通過綜合應(yīng)用尾流控制、偏航矯正、壽命預(yù)測、故障預(yù)警等功能，提升機組和場群整體表現(xiàn)，降低運維成本。僅以尾流協(xié)同控制一項為例，該功能可根據(jù)不同地形、風資源及機組排布的實際情況，提升風電場群總發(fā)電量0.5%-2%。
張尚50MW擴建項目的投運只是一個新的開始。金風科技將繼續(xù)與國網(wǎng)風光儲公司深入合作，為張尚50MW擴建項目量身打造智慧運營2.0模式。該模式基于最先進的集中、共享和智能運維理念，助力項目運營向集團化集中管控、決策，區(qū)域經(jīng)營、集中監(jiān)控，電站運行管理標準化方向提升與轉(zhuǎn)變。
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