隨著風(fēng)電資源開(kāi)發(fā)的深入，海上風(fēng)電高海拔地區(qū)成為我國(guó)風(fēng)電資源開(kāi)發(fā)的主要方向。數(shù)字化智慧風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)以及智慧運(yùn)維技術(shù)的不斷發(fā)展，有助于推動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)由現(xiàn)行的定期檢修、事后維修的工作模式向預(yù)防性檢修和視情維修或狀態(tài)檢修工作模式的轉(zhuǎn)變，這對(duì)于提高風(fēng)電場(chǎng)人員的工作效率、減少運(yùn)維人員、降低運(yùn)維成本，以及在改善運(yùn)維人員工作條件等方面具有重要意義和深遠(yuǎn)影響。“無(wú)人值守”成為當(dāng)前新能源電站的熱點(diǎn)。但是目前風(fēng)電場(chǎng)尤其是海上跟山地風(fēng)電場(chǎng)要達(dá)到“無(wú)人值守”的條件，在管理模式、軟硬件條件等方面還面臨著諸多問(wèn)題和挑戰(zhàn)。

01常見(jiàn)管理模式

目前風(fēng)電場(chǎng)配備人員普遍較少，絕大多數(shù)還采用“運(yùn)檢一體”的常規(guī)管理模式。從2006年國(guó)內(nèi)風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展開(kāi)始，該模式便被一直沿用至今。隨著技術(shù)的發(fā)展及行業(yè)的進(jìn)步，該管理模式已不能滿足風(fēng)電場(chǎng)“精細(xì)化、集約化和數(shù)字化”管理的需求。

此外，目前風(fēng)電場(chǎng)常見(jiàn)的管理模式包括：自主運(yùn)檢模式、自主運(yùn)行檢修分包模式、運(yùn)檢完全外包模式、遠(yuǎn)程集中監(jiān)控+自主運(yùn)檢模式和遠(yuǎn)程集中監(jiān)控+檢修分包模式等，本文從場(chǎng)站人員數(shù)量、經(jīng)驗(yàn)及信息積累、成本和電站人員工作環(huán)境等方面分析、總結(jié)了各模式的優(yōu)缺點(diǎn)。

1.1 自主運(yùn)檢模式

該模式下風(fēng)電場(chǎng)的所有運(yùn)行、檢修等工作均由風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部人員完成，場(chǎng)站運(yùn)檢人員常駐場(chǎng)站升壓站監(jiān)控室。該模式的優(yōu)點(diǎn)是可以快速處理各設(shè)備出現(xiàn)的故障，有助于運(yùn)檢人員經(jīng)驗(yàn)的積累和技術(shù)水平的提高，而且兩票操作及執(zhí)行界面清晰，因兩票配合不好出差錯(cuò)的幾率降低，人員管理難度相對(duì)簡(jiǎn)單。其缺點(diǎn)是前期需要投入大量的資金建設(shè)運(yùn)檢人員居住、生活所需要的設(shè)施，還需配備一定數(shù)量的后勤人員。對(duì)電力運(yùn)營(yíng)區(qū)域公司而言，該模式無(wú)法實(shí)現(xiàn)整體人員數(shù)量的減配，造成人工成本居高不下。而且人員長(zhǎng)期工作在偏僻環(huán)境，容易在心理健康和工作積極性方面產(chǎn)生消極影響，進(jìn)而造成風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)人員流失和團(tuán)隊(duì)的不穩(wěn)定性，也側(cè)面增加了電站人員培養(yǎng)的成本。

1.2 運(yùn)行自主、檢修分包模式

該模式下風(fēng)電場(chǎng)人員僅對(duì)電站進(jìn)行日常運(yùn)行管理工作，發(fā)電設(shè)備的維護(hù)、檢修等工作由外包檢修公司承擔(dān)。其優(yōu)點(diǎn)是可以減少場(chǎng)站投入人員，檢修工作由專業(yè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)，減少了場(chǎng)站運(yùn)行人員在檢修方面的工作量和強(qiáng)度，缺點(diǎn)是不利于電站人員的培養(yǎng)、技術(shù)水平提高及檢修經(jīng)驗(yàn)的積累，處理設(shè)備故障的響應(yīng)速度不高，外包單位設(shè)備檢修質(zhì)量也參差不齊，風(fēng)電場(chǎng)必須投入大量的精力對(duì)檢修工作及質(zhì)量進(jìn)行管理和監(jiān)督，造成電站管理及外委成本居高不下。同時(shí)在基礎(chǔ)設(shè)施投入和工作環(huán)境等方面存與獨(dú)立運(yùn)檢模式同樣的缺點(diǎn)。

1.3 運(yùn)檢完全外包模式

該模式下風(fēng)電場(chǎng)所有運(yùn)檢工作全部交由第3方專業(yè)運(yùn)檢公司負(fù)責(zé)，風(fēng)電場(chǎng)業(yè)主方不專門(mén)設(shè)立運(yùn)維班組，而由運(yùn)檢公司設(shè)立，電站業(yè)主方僅對(duì)風(fēng)電場(chǎng)重要指標(biāo)進(jìn)行管理和監(jiān)管。其優(yōu)點(diǎn)是業(yè)主方可有效降低人員數(shù)量，前期不需要投入資金建設(shè)電站運(yùn)檢人員居住、生活所需要的設(shè)施，上述設(shè)施的建設(shè)及相關(guān)費(fèi)用由運(yùn)檢公司解決。該模式下風(fēng)電場(chǎng)支付給第3方運(yùn)檢公司的費(fèi)用相對(duì)較高，設(shè)備的狀態(tài)信息、維護(hù)檢修信息、歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)等很難完整的反饋到風(fēng)場(chǎng)業(yè)主方，更不利于風(fēng)電場(chǎng)專業(yè)人員培養(yǎng)及經(jīng)驗(yàn)的積累，同時(shí)為了保證風(fēng)電場(chǎng)投資收益率，每年業(yè)主方需要根據(jù)當(dāng)年的風(fēng)資源預(yù)測(cè)情況、設(shè)備狀態(tài)及備品備件價(jià)格、人力成本等信息，投入大量人力跟精力研究制定風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)年的績(jī)效指標(biāo)，以便更好的對(duì)3方專業(yè)運(yùn)檢公司進(jìn)行管理和考核。該模式通常存在于由主機(jī)廠家或非電力運(yùn)營(yíng)公司投資的風(fēng)電場(chǎng)。

1.4 遠(yuǎn)程集中監(jiān)控+自主運(yùn)檢模式

目前各大發(fā)電公司都在積極建立區(qū)域級(jí)的“新能源電站遠(yuǎn)程集控中心”，實(shí)現(xiàn)對(duì)所轄新能源電站的遠(yuǎn)程集中監(jiān)視及控制，集控中心配備專業(yè)的運(yùn)行管理人員。該模式的優(yōu)點(diǎn)類似自主運(yùn)檢模式，同時(shí)風(fēng)電場(chǎng)僅保留少量檢修人員，場(chǎng)站不配備運(yùn)行管理人員，因此可以大幅減少駐場(chǎng)人員數(shù)量，一定程度上降低了人力成本，此外對(duì)各場(chǎng)站實(shí)行集中監(jiān)控，有利于不同場(chǎng)站間運(yùn)行數(shù)據(jù)的積累，也有利于不同場(chǎng)站間對(duì)標(biāo)工作的開(kāi)展，同時(shí)符合電力行業(yè)目前推行的集約化管理的要求。但該模式仍然存在自主運(yùn)檢模式的其他缺點(diǎn)，建設(shè)遠(yuǎn)程集控中心需要投入大量資金，同時(shí)集控中心高質(zhì)量的運(yùn)行對(duì)工作人員的技術(shù)水平、協(xié)調(diào)管理能力等方面提出了更高要求。

1.5 遠(yuǎn)程集中監(jiān)控+檢修分包模式

該模式同模式4的差別在于檢修模式的不同，類似模式3場(chǎng)站側(cè)的運(yùn)維檢修工作完全由第3方專業(yè)運(yùn)檢公司承擔(dān)，具有模式3和模式4中除現(xiàn)場(chǎng)人員經(jīng)驗(yàn)積累及技術(shù)能力培養(yǎng)以外的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有模式3中除了業(yè)主收集設(shè)備狀態(tài)信息、維護(hù)檢修信息、歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)困難和模式4的缺點(diǎn)。

從行業(yè)角度出發(fā)，以上常見(jiàn)的運(yùn)維模式均無(wú)法從根本上減少電站運(yùn)檢人員的總體數(shù)量，降低運(yùn)檢成本，也無(wú)法明顯改善運(yùn)檢人員的生活、工作環(huán)境及其生活質(zhì)量，也就不能有效解決風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)人員短缺、流失和團(tuán)隊(duì)的不穩(wěn)定性問(wèn)題。因此需要探索一種全新管理模式，以解決上述問(wèn)題并實(shí)現(xiàn)電站的無(wú)人值守。

02無(wú)人值守電站管理模式及內(nèi)容

鑒于海上風(fēng)電場(chǎng)和山地風(fēng)電場(chǎng)所處環(huán)境，以及風(fēng)電大發(fā)展帶來(lái)的專業(yè)技術(shù)人員短缺等問(wèn)題，目前各大風(fēng)電投資和運(yùn)營(yíng)企業(yè)都在積極探索和嘗試建立無(wú)人值守風(fēng)電場(chǎng)。

無(wú)人值守風(fēng)電場(chǎng)通常是指場(chǎng)站側(cè)不設(shè)置常駐留守的設(shè)備維護(hù)檢修和運(yùn)行管理人員，業(yè)主通過(guò)給風(fēng)電場(chǎng)配備先進(jìn)的設(shè)備狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)、智能故障診斷、風(fēng)力機(jī)智能控制、精準(zhǔn)風(fēng)功率預(yù)測(cè)、遠(yuǎn)程集中控制和視頻監(jiān)視等系統(tǒng)，并輔以智慧化運(yùn)管平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)日常運(yùn)行的遠(yuǎn)程管理，并調(diào)配一定的人員完成設(shè)備的維檢工作。

為了滿足風(fēng)電場(chǎng)無(wú)人值守的需求，一種全新的管理模式，“集控中心+智慧運(yùn)管中心+區(qū)域維檢中心”的管理模式(CMO)正逐步被探索和應(yīng)用。風(fēng)電投資或運(yùn)營(yíng)企業(yè)設(shè)立“省級(jí)遠(yuǎn)程集控中心”，集控中心配備運(yùn)行值班人員，實(shí)現(xiàn)對(duì)全省所轄新能源電站設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)視、控制和運(yùn)行管理，并實(shí)時(shí)監(jiān)視各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)設(shè)備故障及異常狀態(tài)進(jìn)行告警，滿足電站對(duì)設(shè)備安全和可靠運(yùn)行的需求，同時(shí)滿足電網(wǎng)公司省級(jí)和地級(jí)調(diào)度中心的要求。“智慧運(yùn)管中心”配備數(shù)據(jù)分析人員，定期對(duì)各電站的運(yùn)行和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出運(yùn)維建議，制定整改措施。發(fā)電企業(yè)或電站運(yùn)營(yíng)企業(yè)根據(jù)所轄新能源電站在全省的地理分布，設(shè)立多個(gè)“區(qū)域維檢中心”，每個(gè)區(qū)域維檢中心配備專業(yè)工程師，并接受集控中心、智慧運(yùn)管中心下發(fā)的各項(xiàng)工作任務(wù)，就近對(duì)所轄場(chǎng)站的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢修、故障消缺、定期巡檢、突發(fā)事件處置等工作。3個(gè)中心的工作內(nèi)容及業(yè)務(wù)流程見(jiàn)圖1。

通常“集控中心、智慧運(yùn)管中心”設(shè)立在省會(huì)城市、“區(qū)域維檢中心”設(shè)立在縣級(jí)市或地級(jí)市，該管理模式下實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電場(chǎng)人員日常工作生活場(chǎng)所由偏遠(yuǎn)地區(qū)向城市的轉(zhuǎn)移，極大的改善了人員的生活質(zhì)量。一個(gè)區(qū)域維檢中心人員可管轄就近幾個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，有效降低了維檢人員數(shù)量，進(jìn)而降低了人員成本，同時(shí)在數(shù)據(jù)積累、人員培養(yǎng)等方面優(yōu)勢(shì)明顯。但是該管理模式下維檢人員對(duì)電站突發(fā)事件的響應(yīng)速度較模式1慢，且建設(shè)區(qū)域維檢中心也需要投入一定的資金。為了保證電站安全和可靠運(yùn)行，該管理模式對(duì)電站應(yīng)具備的軟硬件條件提出了更高要求。

03無(wú)人值守電站應(yīng)具備的條件

現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)要實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守還需要在軟件和硬件等方面進(jìn)行更新和升級(jí)改造，從而確保風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備安全、可靠、高效且穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.1硬件條件

3.1.1 滿足設(shè)備全狀態(tài)監(jiān)測(cè)及感知要求

風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)配備先進(jìn)的設(shè)備狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在集控中心實(shí)時(shí)監(jiān)視各關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，所監(jiān)視的設(shè)備至少包括傳動(dòng)鏈系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、葉片、塔筒、地基、主變、箱變以及集電線等。具體監(jiān)測(cè)范圍可根據(jù)機(jī)組類型、設(shè)備可靠性和故障率等因素綜合考慮確定。

3.1.2滿足設(shè)備遠(yuǎn)程控制、電網(wǎng)調(diào)度及網(wǎng)絡(luò)安全要求

風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)配備先進(jìn)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)硬件，可遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組啟停、電氣開(kāi)關(guān)控制、無(wú)功補(bǔ)償裝置投切及有載調(diào)壓變壓器分接頭調(diào)節(jié)以及其它特殊控制調(diào)節(jié)需求，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)電能量管理、發(fā)電設(shè)備參數(shù)遠(yuǎn)程調(diào)整以及滿足現(xiàn)場(chǎng)“五防”操作硬件要求。此外，風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)嚴(yán)格按照電網(wǎng)安規(guī)要求，配備必要的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備、通信設(shè)備，確保電站信息和數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)安全，同時(shí)滿足電網(wǎng)調(diào)控中心對(duì)場(chǎng)站和集控中心同時(shí)通訊的要求。

3.1.3 滿足風(fēng)電場(chǎng)視頻監(jiān)管及安防要求

為了保證風(fēng)電場(chǎng)資產(chǎn)安全，風(fēng)電場(chǎng)在機(jī)組內(nèi)外部、升壓站關(guān)鍵位置增加高清攝像頭，將視頻流數(shù)據(jù)通過(guò)專線傳送至遠(yuǎn)程集控中心，滿足對(duì)風(fēng)電場(chǎng)關(guān)鍵位置及關(guān)鍵設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)視的要求。視頻監(jiān)控范圍至少包含機(jī)艙、塔底、扭纜層、塔底入口和升壓站各關(guān)鍵位置，具體位置可根據(jù)機(jī)組及升壓站的結(jié)構(gòu)確定。場(chǎng)站區(qū)域還應(yīng)配備電子圍欄、智能門(mén)禁等設(shè)備。同時(shí)基于先進(jìn)的視頻識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)站內(nèi)人員及車輛闖入、動(dòng)物闖入的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電機(jī)組、升壓站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、表記數(shù)值的自動(dòng)讀取和記錄，對(duì)異常視頻信息進(jìn)行自動(dòng)推送和報(bào)警，滿足無(wú)人值守電站時(shí)常規(guī)巡檢的需要。

3.1.4 滿足電站火災(zāi)報(bào)警和自動(dòng)消防的要求

消防安全是風(fēng)電場(chǎng)安全生產(chǎn)管理的重點(diǎn)，風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)根據(jù)機(jī)組及升壓站具體結(jié)構(gòu)，在機(jī)艙、塔筒和升壓站電子間等重點(diǎn)設(shè)備空間配備溫度、煙霧和氣體等監(jiān)測(cè)報(bào)警設(shè)備，并在關(guān)鍵位置部署自動(dòng)消防滅火裝置，結(jié)合視頻設(shè)備，滿足電站對(duì)火災(zāi)消防緊急事件及時(shí)自動(dòng)處理的要求。

3.1.5 滿足智慧運(yùn)管所需數(shù)據(jù)要求

風(fēng)電場(chǎng)配備的各監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)將各監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至集控中心及智慧運(yùn)管中心，數(shù)據(jù)采集內(nèi)容、傳輸要求等可參考中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)(CSEE)標(biāo)準(zhǔn)《海上風(fēng)電智慧運(yùn)維規(guī)范》。

3.2 軟件條件

無(wú)人值守風(fēng)電場(chǎng)安全、穩(wěn)定且可靠的運(yùn)行離不開(kāi)“遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)”“智慧運(yùn)管平臺(tái)”等2個(gè)軟件系統(tǒng)的輔助，其中遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)部署在1區(qū)和2區(qū)，智慧運(yùn)管平臺(tái)部署在3區(qū)和4區(qū)，2個(gè)系統(tǒng)功能的優(yōu)劣直接影響到風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行安全、發(fā)電量、運(yùn)維效率及管理水平。

3.2.1 遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)

遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)通過(guò)接入風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)系統(tǒng)，即、升壓站綜自系統(tǒng)、自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)/自動(dòng)電壓控制(AVC)功率控制系統(tǒng)、無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)(SVG)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等各系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)各設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制。主要功能至少包括：數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制、故障信息報(bào)警且軟等5防等功能。系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制等功能的具體內(nèi)容，同時(shí)遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)還應(yīng)具備歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)及趨勢(shì)調(diào)用功能。

3.2.2 智慧運(yùn)管平臺(tái)

遠(yuǎn)程智慧運(yùn)管平臺(tái)在管理模式(CMO)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，為了解決風(fēng)電場(chǎng)已有系統(tǒng)信息孤島的問(wèn)題，智慧運(yùn)管平臺(tái)首先應(yīng)充分整合各電站已有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及功能，將監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)運(yùn)行和管理經(jīng)營(yíng)等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和分析。同時(shí)為了滿足電站無(wú)人值守及行業(yè)發(fā)展的需求，智慧運(yùn)管平臺(tái)還應(yīng)滿足如下要求：

1)一體化要求，系統(tǒng)應(yīng)遵循一體化原則，在總體架構(gòu)、應(yīng)用功能、信息采集和整合、數(shù)據(jù)模型和信息通訊等方面實(shí)現(xiàn)一體化。

2)模塊化要求，系統(tǒng)應(yīng)采取分層設(shè)計(jì)、模塊化封裝設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平臺(tái)化、應(yīng)用模塊化。

3)共享性要求，系統(tǒng)應(yīng)保證同電站已有系統(tǒng)的兼容，同時(shí)充分考慮未來(lái)接入其它系統(tǒng)的需求，支持滿足標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)型數(shù)據(jù)接口和協(xié)議。

4)安全性要求，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)網(wǎng)絡(luò)與信息安全管理規(guī)定。

此外，在對(duì)風(fēng)電場(chǎng)各類數(shù)據(jù)及信息進(jìn)行統(tǒng)一管理、分析方面，智慧運(yùn)管平臺(tái)系統(tǒng)應(yīng)具備風(fēng)電場(chǎng)各設(shè)備狀態(tài)智能監(jiān)視、運(yùn)行信息智能管理、運(yùn)行大數(shù)據(jù)智能分析及預(yù)警、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析及故障預(yù)警、故障智能診斷、電站信息管理等模塊及功能。

其中，風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行信息智能管理模塊應(yīng)具有氣象數(shù)據(jù)展示、電子圍欄和車輛及人員定位、窗口期管理、兩票審批及管理、智能工單、智能巡檢、檢修記錄自動(dòng)錄入、缺陷管理和智能報(bào)表等功能。運(yùn)行大數(shù)據(jù)分析及預(yù)警模塊應(yīng)具有機(jī)組功率曲線特性、低效風(fēng)機(jī)、機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)、機(jī)組降容報(bào)警、偏航系統(tǒng)特性、變槳系統(tǒng)特性、發(fā)電量損失和指標(biāo)對(duì)標(biāo)等分析功能，并自動(dòng)給出分析結(jié)果及處理建議。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析及故障預(yù)警、故障診斷模塊應(yīng)能實(shí)時(shí)解析風(fēng)電場(chǎng)已安裝的連鎖管理體系(CMS)系統(tǒng)、塔架、葉片、支撐結(jié)構(gòu)、集電線路和升壓站關(guān)鍵設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)能夠自動(dòng)、批量地處理各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，自動(dòng)給出預(yù)警結(jié)果、故障原因分析和排故建議等信息。

此外，系統(tǒng)應(yīng)具有對(duì)所轄風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)區(qū)氣象數(shù)據(jù)綜合分析功能，并自動(dòng)確定適合運(yùn)維作業(yè)的窗口期。對(duì)突變的氣象、水文條件，系統(tǒng)應(yīng)能將變更后的窗口期信息實(shí)時(shí)傳送給運(yùn)維人員。

3.2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)

為了滿足風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備全壽命周期信息的收集、存儲(chǔ)的需求，集控中心、智慧運(yùn)維中心應(yīng)配備足夠容量、可擴(kuò)展的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。

滿足上述風(fēng)電場(chǎng)軟硬件應(yīng)的條件是構(gòu)建無(wú)人值守風(fēng)電場(chǎng)的基礎(chǔ)和前提，電站新增的硬件及軟件雖然增加了風(fēng)電場(chǎng)的資金投入，但各電站實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守后運(yùn)維人員總體數(shù)量大幅減少，人員成本相應(yīng)大幅降低，也有效改善了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的工作條件和生活質(zhì)量，能更好的發(fā)揮人員的主動(dòng)性和積極性。

04無(wú)人值守電站實(shí)踐及效果

為實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)無(wú)人值守，華能某區(qū)域公司積極探索，基于CMO模式并依托區(qū)域新能源遠(yuǎn)程集控中心的新能源電站遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)、新能源電站智慧運(yùn)管平臺(tái)，創(chuàng)新性的提出了“0+1+N”管理模式，其中“0”代表電站無(wú)人值守，“1”代表1個(gè)省級(jí)區(qū)域集控指揮中心，履行本文上述“集控中心、智慧運(yùn)管中心”的職責(zé)，“N”代表多個(gè)區(qū)域維檢中心。該公司2021年9月已在某縣設(shè)立檢維中心，管轄2個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，2個(gè)風(fēng)電場(chǎng)已無(wú)常駐運(yùn)行和檢修人員，真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守。

上述實(shí)踐過(guò)程中，依托的新能源電站遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)電機(jī)組、AGC/AVC的遠(yuǎn)程控制及監(jiān)視等功能;新能源電站智慧運(yùn)管平臺(tái)將風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行監(jiān)視、電子圍欄、人員定位及安全管理、設(shè)備性能評(píng)估、故障分析、發(fā)電量損失深度分析(見(jiàn)圖2)、壽命評(píng)估、運(yùn)維建議、設(shè)備智能管理、移動(dòng)電子兩票、車輛管理和設(shè)備可靠性評(píng)估等功能集為一體，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的接入和運(yùn)行數(shù)據(jù)多維度分析，解決了多系統(tǒng)兼容性問(wèn)題。

平臺(tái)構(gòu)架見(jiàn)圖3，該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備20類常見(jiàn)故障的預(yù)判，結(jié)合內(nèi)置的故障知識(shí)庫(kù)自動(dòng)給出運(yùn)維建議，同時(shí)可對(duì)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備44項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行橫縱向?qū)Ρ群头治?，并?shí)現(xiàn)了將設(shè)備故障告警、消缺過(guò)程及結(jié)果等信息的閉環(huán)管理;移動(dòng)電子兩票實(shí)現(xiàn)了在公網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)間的無(wú)縫銜接和運(yùn)行;集設(shè)備故障類型、故障位置、3D地圖、人員定位和巡檢路線等信息的多維一體可視化展示功能有效提升了新能源電站運(yùn)行監(jiān)視的智能化、數(shù)字化水平及電站的運(yùn)維效率，降低了運(yùn)維成本，推動(dòng)了“0+1+N”管理模式的落地和實(shí)施。

該管理模式下新能源電站的運(yùn)維工作流程為：集控指揮中心配備的運(yùn)行值班人員對(duì)各電站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和運(yùn)行管理工作，配備的數(shù)據(jù)分析人員，定期對(duì)各電站的運(yùn)行、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，給出運(yùn)維建議并制定整改措施。區(qū)域維檢中心配備的專業(yè)工程師根據(jù)集控指揮中心下達(dá)的任務(wù)單，現(xiàn)場(chǎng)完成對(duì)各設(shè)備的排故、維護(hù)、檢修和定檢等工作，同時(shí)按要求將上述工作的有關(guān)信息上傳至智慧運(yùn)管平臺(tái)。經(jīng)過(guò)一年多運(yùn)行，2個(gè)試點(diǎn)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維人員總體減少約40%，運(yùn)維效率約提升28%，提高全場(chǎng)發(fā)電量5%以上(見(jiàn)表1)。

05結(jié)論

基于風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)有運(yùn)維模式的優(yōu)缺點(diǎn)，為滿足風(fēng)電場(chǎng)無(wú)人值守的需求，本文提出了一種“集控中心+智慧運(yùn)管中心+區(qū)域維檢中心”的全新管理模式，隨著新能源遠(yuǎn)程集控中心和區(qū)域檢維中心的不斷建設(shè)，以及風(fēng)電場(chǎng)所增設(shè)的智能化、自動(dòng)化設(shè)備及系統(tǒng)的逐步完善、新能源智慧運(yùn)管平臺(tái)功能的不斷升級(jí)，全新管理模式的推廣應(yīng)用，可有效對(duì)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)各設(shè)備的運(yùn)行情況和健康度進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)管，同時(shí)可減輕場(chǎng)站員工的工作量，進(jìn)而有效改善常駐場(chǎng)站運(yùn)維人員的生活質(zhì)量，提高員工工作幸福感。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在風(fēng)電場(chǎng)基本滿足本文所述軟硬件條件下，基于CMO模式下的各風(fēng)電場(chǎng)完全可以實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值守”。（作者 | 韓斌 劉洋 等）