“新能源设备上云”时代开启 上海电气一马当先

近日国家工信部发布通知称，要推动新能源设备上云，鼓励工业互联网平台企业围绕风电、光伏等新能源设备开展设备建模、功率预测、调度优化等服务，提高发电效率、降低运维成本、提高并网效率。

这是国家首次提出“推动新能源设备上云”。随着新能源日益发展壮大，物联网、云计算、人工智能、大数据等新理念新技术也不断运用至风电行业。风电等新能源行业的工业物联大融合也受到了国家的高度重视。

上海电气于2015年就已经布局了“新能源设备上云”的研究工作。如今基于“风云系统”的Iwind数据中心已经正式启用，受到了各界高度关注。

提前布局落子 开启风电“云时代”

曾几何时，风电行业被认为是劳动密集型行业。一线的风电运维团队驻守在人迹罕至的荒山郊野、沙漠戈壁，365天x24小时守候、随时待命。

风电机组的寿命是25年，也就意味风电机组将在陆上或海上矗立二十多年。风吹日晒、雷打雨淋、海浪冲刷、盐雾侵蚀，风电机组也经受着大自然的严酷考验。为了保证无故障高可靠性运行、提升发电量，运营维护必不可少。一旦发现风机故障，需要第一时间进行排除。可现场团队与技术专家的沟通不便也使得工作人员有苦难言。

2015年,山东一风电项目的一件事情让人印象深刻。当时现场发现风电机组的变流器报了高温故障，可具体什么原因现场团队却一筹莫展。现场工作人员立即将情况以电话、邮件的形式报给了上海本部。由于难以获取全面的机组故障数据，上海本部技术专家也难下定论。一来一回的沟通的低效率使得上海技术专家决定亲赴山东现场一趟。但该故障在大风期间才会报警，在小风期却无任何症状。为了等大风期以确诊故障，技术专家们在风场一等就等了一个多月。

上海电气的风场遍布全国各地。高山峻岭、荒漠戈壁、滩涂大海、平地高原，如果每个故障都需要这样处理的话，带来的不仅是技术资源的浪费、企业成本的增加，还有停机给业主带来的发电量损失。

这也就成了风云系统及Iwind数据中心成立的现实原因。

从国家层面来看，风电是国家大力支持的可再生能源、是国家能源转型的中坚力量，有着光明的发展前景；随着工信部《大数据产业发展规划（2016-2020年）》的发布，大数据上升成为国家战略，数据也被认为是是国家基础性战略资源，是21世纪的“钻石矿”。

从行业趋势上看，中国风电行业已经从量的积累转向质的提升。在风电市场回落、平价上网时代来临的大背景下，风电市场竞争异常激烈，数字化、智能化成了企业实现“弯道超车”的新风口。

上海电气风电集团紧扣时代脉搏，立足产业发展，在2015年就开始了风电大数据的积极布局，风云系统也在当年进行立项研究。经历一年多的研究，风云系统终于问世了。

2018年，基于风云系统的上海电气Iwind数据中心的正式启用，将终结风电劳动密集型产业的历史，引领行业向技术密集型发展。

多项国内首创 领跑风电智能互联

随着数据中心的正式投入使用，大数据和远程监控不断为分布在全国各地的风场项目提供着全天候的远程技术支持。通过风云大数据平台和资深技术专家，每天为风场提供智能故障诊断和大数据故障预警的预防性维护。

Iwind数据中心是如何诞生的？ 风云系统的研发负责人、智能中心主任黄猛回忆了当时的情形。

“当年人力、资金有限，我们两三个人靠着较少的资金开始了风云系统的研发工作。之前没有任何技术积累，行业也没有什么可供借鉴，所有的都从0开始。研发的进程注定不会一帆风顺。查资料文献、技术探讨合作、团队协作研发，突破一个个技术难题，风云系统终于在一年后上线了。”黄猛说道。

此外，上海电气有超过10年的风电运维开发管理经验，精通SCADA监控、风资源开发、运维管理等各个环节，这些经验也为风云系统的诞生奠定了基础。

风云系统在中国风电行业首创基于互联网技术的分布式数据处理技术，让“无人值班，少人值守”的理念得以真正体现；利用ABC技术（人工智能、大数据、云计算）高效利用数据，监控资产，预见机组故障，通过预测性控制技术“预言”风机的运行，实现用户资产使用价值最大化。为用户提供从前期风资源评估、风机选址、整体方案设计、生产物流管理、运维监控、后评估的一体化服务。

Iwind数据中心的启用也就此开启了风电智能化的新时代。

管家式服务 瞬息洞悉千里之外

走近数据中心，首先引入眼帘的是颇具风电特色的“Iwind数据中心”字样。进入室内，别具科技感的外观设计也让人眼前一亮。

数据中心分为监控中心和应急指挥中心。监控中心的几块大屏幕上不断变换着各种数据，工作人员通过这些数据就可以洞悉千里之外风场正在运行的情况。这个便是“风云系统”的魅力所在。

“风云系统”是上海电气自主研发，采用最先进的物联网技术结合多年技术积淀打造的一套风电全生命周期智能化管理平台。它是一款远程集中控制系统，可对区域风力发电场、光伏电站等场站内不同型号风力发电机组，光伏发电设备以及多种其他设备实现远程集控监控、控制和管理，系统基于全Linux平台、BS架构和先进的ABC技术，是一款集数据采集、传输、数据存储、数据处理、数据分析、数据发布、跨平台展示、移动设备实时监控、故障预警、故障诊断以及移动巡检、资产管理，运营分析，绩效分析，集运、管、控为一体的实现远程统一管理的系统平台。

同时上海电气拥有遍布全国的技术服务网络和大量的资深技术人员，提供7*24小时在线服务和跨区域的专家支持，从上海总部技术团队，到区域管理中心，全方位为用户提供管家式服务。

“风云系统”涵盖观、汇、智、象、流五大平台体系，满足风电用户全方位的应用场景,通过数据的洞察为用户创造价值。

“风云. 观” 是基于分布式处理系统和AI技术的监控平台，全新一代的数据处理系统和网络传输系统；“风云. 汇”是基于Hadoop的大数据处理平台，通过分布式数据处理和数据仓库，为用户在海量数据中快速提取有价值的分析，形成企业数字化视角；“风云. 智” 运用先进的人工智能技术，结合海量的运行数据分析，通过机器学习，实现控制策略动态调整，风机、风场运行更具智能，基于语音助手和AR的智能客服技术赋能运维能力；“风云. 象”运用快速气象预测技术、洋流分析技术，融入运维、监控等各个领域，实现精准预测和快速运维；“风云. 流”是服务风电全生命周期的流程管理平台，让决策更高效，制造更智能。

Iwind数据中心的工作人员的工作就是在自己的电脑上关注接入风云大数据平台的全国风机运行状态。通过面前的大屏快速准确地了解到风场的运行情况。多少台机组在健康的发电、多少台机组正在进行维护、多少台机组出现了故障。一次，江苏东台一海上风场W01机组报10400偏航等待故障。当值的资深技术专家非常清楚这个故障点在哪里。关于这个故障，风云大数据平台已经收集4-5种历史解决方案。现场工程师可以通过“掌间风云”手机客户端查询这些方案。

技术专家熟练的操作着故障分析软件，调取风机传回给数据中心的毫秒级故障数据。通过软件，技术专家分析了机舱角度、偏航速度给定等6个相关参数，从故障波形判断出偏航系统编码器损坏。他通过风云大数据平台推送这个诊断结果给现场工程师。在这个解决方案中，包含着这个故障的排除建议，需要携带的备件和工具等各项信息。随着技术专家点击出推送按钮，现场工程师同步在手机客户端就接收到来自上海数据中心的全套解决方案。现场工程师根据建议，带上排除故障的工具和备件从岸边出发，前往海上风电场进行消缺。现场工程师通过1个多小时的海上路途，在风机上迅速定位到偏航编码器，通过万用表等进行检测，确定这个部件失效，现场工程师对这个损坏备件进行了更换，风机恢复了运行。

通过远程技术专家的精准指导，大大缩短了工程师在海上进行故障分析的时间。同时结合计划系统、天气预报系统、备件库存系统为风场保驾护航。平均缩短2个小时故障停机时间，为客户创造出更多的发电量。

应急指挥中心会在发生重大事故时启用，届时数据中心技术专家、质量、法务、安保、采购等相关部门人员均会第一时间集聚联合处理相关事故，最大程度地保障人员安全、降低经济损失。

数字化预见未来 上海电气一马当先

风电机组或运行在崇山峻岭间，或运行在戈壁草原上，或运行在浩瀚无边的大海。它们无时不刻的捕捉着来自大自然的风能，同时也接受着来自大自然的考验。风电机组由主轴承、齿轮箱、发电机等各个核心零部件组成。这些部件运行在近百米的高空，数据中心监控分布在全国各地机组的核心零部件的振动健康状态。

海量的风电故障预测模型可以在大部件失效前提前3个月进行预测，避免故障的进一步扩大。通过早期故障干预，可以使一台机组的主轴承维持在可控的范围，可以为风电场运维节省近百万的大部件更换费用。

Iwind数据中心的经济效益从这里可窥一斑。那么未来Iwind数据中心将会有怎样的新发展呢？

“目前数据中心可以实现远程技术支持、震动分析预警、风场运行情况评估等功能。今年年中，解决方案库将搭建完成，届时数据中心将可以实现故障自动分析匹配解决方案。”Iwind数据中心相关负责人透露了数据中心的近景目标。

黄猛表示，在钢铁行业宝钢的“宝信”软件享有盛名，未来研发团队将继续努力争取将Iwind打造成风电集团的“宝信”。对内继续为集团风资源、风机销售、运维部门提供技术数据支持，对外要加快推动风场实现“无人值守、少人值守”，以增值服务来实现数据中心的自我“造血”能力。

在当前中国风电领域最大的瓶颈是同质化：机型同质化、制造设计同质化、运维模式同质化。想在同质化的泥潭中实现突破，必须依靠个性化、定制化、精益化以及创新和服务模式的突破，而实现突破的关键就是数字化转型。

数字化意味着透明化，依托透明化采用智能的手段完成闭环控制，实现效益倍增，拉近和客户的距离。作为风电的源头，以数字化的方式驾驭风，是风资源获取、风功率预测、风电场设计提高精度的关键。在制造周期，数字化制造将为个性化生产提供最大的帮助，而数字化运维将更加贴近用户的需求。而随着人工智能，大数据的热潮来临，下一步风电集团将继续深入研究和应用人工智能和大数据在风电行业的应用拓展。

数字化，预见中国风电的未来。

文章来源：上海电气