2021年10月17日-20日，2021北京國際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)（CWP 2021）在北京新國展隆重召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會(huì)之一，這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會(huì)代表共同參與的風(fēng)能盛會(huì)，再次登陸北京。

　　

　　本屆大會(huì)以“碳中和——風(fēng)電發(fā)展的新機(jī)遇”為主題，歷時(shí)四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對話、創(chuàng)新劇場以及關(guān)于“國際成熟風(fēng)電市場發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“國際新興風(fēng)電市場發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“風(fēng)電設(shè)備智能運(yùn)維論壇”“碳達(dá)峰碳中和加速能源轉(zhuǎn)型”等不同主題的15個(gè)分論壇。能見App全程直播本次大會(huì)。

　　

　　在風(fēng)電設(shè)備智能運(yùn)維發(fā)展論壇上，三一重能股份有限公司智能化研究所所長梁家寧發(fā)表了題為《故障預(yù)警技術(shù)助力風(fēng)電場智慧運(yùn)維》的主題演講。

　　

　　梁家寧：非常榮幸，臺(tái)下也有很多老朋友，我今天的演講題目是《故障預(yù)警技術(shù)助力風(fēng)電場智慧運(yùn)維》。

　　

　　其實(shí)做運(yùn)維無非就是想提升發(fā)電量，降低故障率，降低運(yùn)維成本。其中故障預(yù)警，在我們看來，早期的故障問題可以通過數(shù)據(jù)去實(shí)現(xiàn)，可以做建模或者數(shù)據(jù)的挖掘。三一重能在這方面主要是針對三方面：一是大部件本身失效的預(yù)防，二是風(fēng)機(jī)自身安全的守護(hù)，三是發(fā)電系統(tǒng)的安全。風(fēng)機(jī)的安全，隨著行業(yè)的發(fā)展，不同時(shí)期話題也不一樣，比如塔筒不斷加高，所以會(huì)有本身的監(jiān)測。控制上越來越復(fù)雜，所以會(huì)有獨(dú)立變槳或者是TDD各種先進(jìn)的控制。發(fā)電性能提升也是三一重能一直在做的，以上這些都是通過機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)和機(jī)理相結(jié)合。完全走機(jī)理方案不一定能走得通，但可以給我們提供比較扎實(shí)的模型。

　　

　　未來，我們要靠數(shù)字孿生技術(shù)，這種技術(shù)有很多友商提過，大家更多的關(guān)注壽命本身預(yù)測。本身的邏輯通過，無論是機(jī)組還是部件來做建模，建模之后形成仿真模型，仿真模型再把模型跟設(shè)計(jì)的樣件做校準(zhǔn)，最后做參數(shù)標(biāo)定。

　　

　　這張圖想表達(dá)的意思，有時(shí)候關(guān)注的時(shí)候是部件本身的一個(gè)維度，這個(gè)維度可以把它分成發(fā)電機(jī)等等，它是空間的維度，時(shí)間上的維度，我們在不同的風(fēng)機(jī)生命周期里面，需要更關(guān)注早期，早期風(fēng)機(jī)表現(xiàn)的異常和故障和中期末期不一樣，末期更多是部件壽命上的問題，早期有可能是在現(xiàn)場搶裝實(shí)施時(shí)一些人為錯(cuò)誤的操作，這些錯(cuò)誤的操作，像去年以及到現(xiàn)在也有很多血的教訓(xùn)，現(xiàn)場也有倒塔的現(xiàn)象。如果可以通過數(shù)據(jù)去做，可以大大減少不必要的損失。

　　

　　還有業(yè)務(wù)的維度，這里是對于業(yè)務(wù)本身的劃分，中間這里面有兩個(gè)數(shù)字，一個(gè)是95，這是現(xiàn)在所有算力，通過多年的努力，我們現(xiàn)在有95個(gè)算子來覆蓋所有的預(yù)防。我們跑了差不多一兩年的時(shí)間，所有的預(yù)警算子平均，包括早期也包括現(xiàn)在的。

　　

　　故障預(yù)警，每一個(gè)廠家，無論是客戶、業(yè)主以及整機(jī)廠家都做。故障預(yù)警能給我們真正帶來多大的價(jià)值呢？故障預(yù)警幫助三一重能，老舊齒箱有三臺(tái)，無數(shù)的質(zhì)量不平衡的問題都得到了守護(hù)，我們通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)有些供應(yīng)商擅自做的降本，在數(shù)據(jù)里面發(fā)現(xiàn)，供應(yīng)商因此索賠了一千五百萬，我相信數(shù)據(jù)和模型預(yù)警能夠給我們帶來的有很多。

　　

　　接下來展開一個(gè)案例，齒箱低速級故障預(yù)警，這是一個(gè)嘗試探索的方案，是一個(gè)機(jī)理和數(shù)字孿生結(jié)合的方案，或者說這個(gè)數(shù)字孿生不是做壽命載荷評估，是做故障預(yù)警的數(shù)字孿生。大概是這樣設(shè)計(jì)的，因?yàn)槔蠙C(jī)組里面沒有CMS數(shù)據(jù)，我們能借用風(fēng)機(jī)本身運(yùn)行的氣動(dòng)數(shù)據(jù)。首先會(huì)有老機(jī)組本身機(jī)型設(shè)計(jì)，通過仿真去做各個(gè)部件的分檢，會(huì)得到本身的運(yùn)行特征，這個(gè)只是第一步。第二步所能預(yù)測到估計(jì)到的會(huì)出現(xiàn)的一些，直接在仿真里面做模擬，比如說仿真里面模擬單顆鉆齒，或者是內(nèi)齒箱形成的損傷的樣子。得到這個(gè)特征之后，會(huì)把這個(gè)先映射到齒箱轉(zhuǎn)動(dòng)上面，通過在機(jī)艙里面找振動(dòng)數(shù)據(jù)，通過氣動(dòng)的特征就可以預(yù)測到齒箱低速級的故障。這個(gè)故障，也需要依賴于SCADA其他的數(shù)據(jù)，下面的位置就是SCADA的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，這部分需要SCADA所輸入的一些秒級數(shù)據(jù)去做判斷。整體融合起來來做這個(gè)模型，放到現(xiàn)場，右邊那個(gè)圖不是很清楚，那個(gè)是一個(gè)實(shí)時(shí)預(yù)警的結(jié)果。我們是實(shí)時(shí)閉環(huán)，及時(shí)做預(yù)警。

　　

　　故障的仿真，把現(xiàn)在這個(gè)模式開始應(yīng)用到新的齒箱和新的機(jī)型設(shè)計(jì)，我們跟三大齒箱廠做了深度合作，會(huì)重新做和故障的建模。實(shí)現(xiàn)早期的數(shù)字孿生模型早期建設(shè)，加上后面的數(shù)據(jù)補(bǔ)償可以實(shí)現(xiàn)后面新上齒箱實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的故障庫的建設(shè)。

　　

　　下面這個(gè)案例是主軸承潤滑不良的案例，做的突破點(diǎn)在于多早預(yù)測到這個(gè)問題。在CMS數(shù)據(jù)里面會(huì)出現(xiàn)早期的這個(gè)案例是通過數(shù)據(jù)分析，通過數(shù)據(jù)來做驅(qū)動(dòng)，這一塊可以提前三到六個(gè)月發(fā)現(xiàn)問題。所有這些預(yù)警模型最終會(huì)落到產(chǎn)品，這是我們的產(chǎn)品，包括安全防護(hù)等。當(dāng)然是一個(gè)整體的運(yùn)營結(jié)合方案，也是一個(gè)互聯(lián)互通協(xié)作共贏的平臺(tái)。我們服務(wù)了117個(gè)用戶，20多個(gè)省份。

　　

　　總結(jié)和展望，這么多年，我之前一直在做變頻算法，也參與過智慧風(fēng)場，一代代的智能傳感、激光雷達(dá)，這一條線是整個(gè)做過來的。下一代是什么呢？我們要把之前的所有愿景都實(shí)現(xiàn)，明年三一重能會(huì)給大家呈現(xiàn)最后的那個(gè)位置，給大家揭曉這個(gè)答案，基于數(shù)據(jù)，超越數(shù)據(jù)，謝謝大家！

　　

　　（根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）