上海電氣風(fēng)電集團股份有限公司數(shù)字化產(chǎn)品經(jīng)理韋永清：深化數(shù)字化創(chuàng)新，助力風(fēng)電智能運維高質(zhì)量發(fā)展

2023年10月16日-19日，2023北京國際風(fēng)能大會暨展覽會（CWP2023）在北京如約召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會代表共同參與的風(fēng)能盛會，再次登陸北京，聚焦中國能源革命的未來。

本屆大會以“構(gòu)筑全球穩(wěn)定供應(yīng)鏈共建能源轉(zhuǎn)型新未來”為主題，將歷時四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對話、創(chuàng)新劇場以及關(guān)于“全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)布局及供應(yīng)鏈安全”“雙碳時代下的風(fēng)電技術(shù)發(fā)展前景”“國際風(fēng)電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“風(fēng)電機組可靠性論壇”等不同主題的21個分論壇。能見App全程直播本次大會。

10月17日上午，上海電氣風(fēng)電集團股份有限公司數(shù)字化產(chǎn)品經(jīng)理韋永清在人工智能與智能運維發(fā)展論壇上發(fā)表了題為《深化數(shù)字化創(chuàng)新，助力風(fēng)電智能運維高質(zhì)量發(fā)展》的主旨發(fā)言。

以下為發(fā)言全文：

大家上午好！我是來自上海電氣風(fēng)電集團股份有限公司數(shù)字化產(chǎn)品經(jīng)理韋永清，今天我給大家?guī)淼姆窒眍}目是深化數(shù)字化創(chuàng)新，助力風(fēng)電智能運維高質(zhì)量發(fā)展。

當(dāng)前，風(fēng)電行業(yè)對高質(zhì)量發(fā)展需求非常迫切，整體競價異常激烈，大型風(fēng)電設(shè)備高可靠性要求變得越來越嚴(yán)苛，大型風(fēng)電場急需降本增效，越來越多大型風(fēng)電項目以及海上風(fēng)電場運維成本居高不下，同時需要提高風(fēng)機性能及可靠性，提升發(fā)電利用率，對于大型風(fēng)電設(shè)備需要通過無人值守風(fēng)場技術(shù)進一步降低運維成本。對于風(fēng)電機組核心大型零部件同時需要高精度鋪裝預(yù)警，然而新型技術(shù)突破和整合面臨巨大挑戰(zhàn)。

首先是跨界新興技術(shù)場景，比如先進大語言模型和人工智能技術(shù)進入是有些困難的，另外廠商艱難平衡成本和質(zhì)量，對于新興技術(shù)深入整合不足，人工智能技術(shù)打通多源系統(tǒng)信息孤島解決方案尚不成熟，同時風(fēng)電行業(yè)為了降本保證高可靠性層出不窮新材料以及新結(jié)構(gòu)以及對應(yīng)的智能監(jiān)測與預(yù)警發(fā)展相對比較緩慢。

上海電氣風(fēng)電集團針對于行業(yè)痛點和運維發(fā)展迫切需求，提供了從風(fēng)機邊緣端到廠站端再到集控側(cè)，再到云平臺風(fēng)電數(shù)字智聯(lián)一體化解決方案。我們在風(fēng)機側(cè)配備具有智慧雙大腦的架構(gòu)，風(fēng)機的智能監(jiān)控系統(tǒng)是作為我們智慧左腦，同時可以實現(xiàn)對風(fēng)機設(shè)備的實時控制，而我們的智能終端是作為智慧右腦來對整個設(shè)備起到一個黑匣子的作用。

我們將海量數(shù)據(jù)進行采集、存儲，并且對這些數(shù)據(jù)進行抽絲波間，能夠?qū)崟r將控制優(yōu)化結(jié)果反饋給控制系統(tǒng)，讓運行數(shù)據(jù)在風(fēng)機控制中起到反饋作用。同時設(shè)備運行實時數(shù)據(jù)通過邊緣計算算法以及海量數(shù)據(jù)壓縮方式傳到廠站和集控端，包括用數(shù)據(jù)上云方式傳到云平臺，我們在廠站側(cè)還提供電網(wǎng)友好型場控系統(tǒng)以及一站式運維服務(wù)解決方案，通過場站安全運維有效方式數(shù)據(jù)傳到云上平臺，利用云端大數(shù)據(jù)平臺和算法對數(shù)據(jù)進行高精度和更大的模型訓(xùn)練進行預(yù)警，從體而言，對于風(fēng)機運行數(shù)據(jù)從分析、診斷到預(yù)警來實現(xiàn)風(fēng)機優(yōu)化驗證，來進一步提高風(fēng)機性能提升和成本下降，最終實現(xiàn)整機度電成本下降。

為了能夠監(jiān)控風(fēng)機的狀態(tài)，我們在風(fēng)機大部件上也安裝了各種監(jiān)測系統(tǒng)和傳感器，其中包括了覆蓋塔底和機艙內(nèi)外的視頻監(jiān)控，來對風(fēng)機整體環(huán)境進行異常監(jiān)測，同時可以做到和風(fēng)機消防系統(tǒng)進行聯(lián)動。

在塔筒上安裝有基于振動、陀螺儀的基礎(chǔ)沉降預(yù)測等等，也有針對于發(fā)電集群還有位移的監(jiān)測，葉片作為風(fēng)機最重要的部件之一，我們也有基于雙軸振動和溫度的葉片螺栓和葉片載荷和葉片異常音視頻監(jiān)測，這么多風(fēng)機系統(tǒng)分為三大部分，就是傳動鏈、葉片以及塔筒，電氣風(fēng)電通過一體化智能整合平臺，將其整合到一起，我們通過場云一體架構(gòu)可以實現(xiàn)多元信號采集，實現(xiàn)智能一體化監(jiān)測。同時通過數(shù)據(jù)清洗實現(xiàn)高可靠性數(shù)據(jù)管理，最終為客戶能夠?qū)崿F(xiàn)在廠端故障的精準(zhǔn)，同時能夠集成大部件的一個診斷報告服務(wù)。

智能診斷軟件平臺同時可以為客戶運營公司提質(zhì)增效，通過全面監(jiān)控風(fēng)機的葉片、傳動鏈、塔筒等等，提前感知異常，打造智慧風(fēng)場的管理模式，同時場端一體化監(jiān)控平臺可以提供多維度、可視化展示數(shù)據(jù)和預(yù)警結(jié)果。另外，通過邊場數(shù)據(jù)回傳云端，實現(xiàn)算法自學(xué)習(xí)和優(yōu)化，通過采集器的集成，監(jiān)測結(jié)果集中展示，最終來實現(xiàn)提供運維效率的效果。

剛才前面也提到了，邊緣側(cè)、風(fēng)場側(cè)和云端，電器風(fēng)電自研邊緣端的終端，也就是前面提到智慧右腦，可以采集每天運行至少50G以上的數(shù)據(jù)，并且我們通過壓縮方式把它壓縮到兩三百兆存儲在本地，這樣可以實現(xiàn)長達2—3年的一個數(shù)據(jù)存儲，同時進行邊緣端計算，來實現(xiàn)智能控制與邊緣計算這樣一個智慧雙大腦的功能。每臺風(fēng)機都有這樣一個智慧大腦，整場風(fēng)機可以實現(xiàn)一個協(xié)同控制，最終實現(xiàn)我們的智能運維。

我們在場站端有一站式監(jiān)控，眾多具有智慧大腦風(fēng)機，同時也組成了一個群體智能，從而實現(xiàn)整體智慧集控，更好的對風(fēng)機進行預(yù)測性維護和管理。風(fēng)機和風(fēng)場產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，使得每臺風(fēng)機都成為一臺旋轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)中心，將數(shù)據(jù)送到我們的云端，進行關(guān)鍵算法的訓(xùn)練以及關(guān)鍵算法的優(yōu)化，能夠?qū)?shù)據(jù)資產(chǎn)進行有效的管理和升級，提升數(shù)據(jù)的價值。

電氣風(fēng)電也使用基于數(shù)字孿生的技術(shù)，連通了風(fēng)機的設(shè)計方法和運行數(shù)據(jù)，再結(jié)合人工智能的算法，助力風(fēng)電智能運維高質(zhì)量發(fā)展。對于整個風(fēng)機運行數(shù)據(jù)而言，從傳感器數(shù)據(jù)到場站端數(shù)據(jù)，再到風(fēng)機控制系統(tǒng)運行狀態(tài)，我們把這些數(shù)據(jù)從風(fēng)機端到場站端進行收集，在邊場進行數(shù)據(jù)處理，然后把這兒數(shù)據(jù)送到數(shù)字智聯(lián)平臺，同時傳輸給數(shù)字孿生模型庫不斷提升這些模型庫的精度，同時將部件設(shè)計模型、外部的運行數(shù)據(jù)以及測試驗證的數(shù)據(jù)以及他們的材料性能，時間數(shù)據(jù)作為重要輸入，來進行更多的一個場景化的應(yīng)用，也就是我們風(fēng)機健康度的分析以及故障預(yù)警，包括壽命的預(yù)估和分析等等。

這一頁我跟大家再分享兩個案例，基于數(shù)字孿生和多種模型技術(shù)以及可靠性理論的一個實際應(yīng)用，可以準(zhǔn)確識別出來風(fēng)機異常情況。

其中一個案例是基于上海電機自研一體化智能診斷平臺，來對風(fēng)機傳動鏈進行預(yù)警案例，也是某風(fēng)場17號風(fēng)機機組有一個異常不平鋪，進行及時提示，同時預(yù)警平臺自動產(chǎn)生報警，并將報警指令發(fā)送到主機系統(tǒng)，進行及時保護，避免機組產(chǎn)生二次損傷，同時診斷人員查閱平臺預(yù)警信息之后，縫隙儲能低速軸存在斷齒的現(xiàn)象，現(xiàn)場經(jīng)過一定檢查之后，發(fā)現(xiàn)了斷齒的問題，通過這樣一個精準(zhǔn)提前預(yù)警，避免齒輪箱長期帶故障運行而導(dǎo)致故障整體失效。

另外一個案例，某風(fēng)場58號風(fēng)機，由于多日油溫升高，但是并沒有達到一個控制系統(tǒng)報警閾值，我們基于數(shù)字孿生技術(shù)健康管理和故障預(yù)警平臺進行自動判斷和對比以后發(fā)出健康度預(yù)警，現(xiàn)場維護人員接收到相應(yīng)預(yù)警終端之后，對風(fēng)機進行實地檢查，發(fā)現(xiàn)齒輪箱低速軸噴油板其中一個噴油口堵塞，維護更新后，機組恢復(fù)正常運行。

我們整個前面介紹的數(shù)字智聯(lián)解決方案應(yīng)用成果還是比較顯著的，目前智能終端已經(jīng)批量運行近千臺機組，第一臺到現(xiàn)在運行兩年多，為風(fēng)場積累大量數(shù)據(jù)，為風(fēng)機進一步大型化設(shè)計和智能運維提供夯實基礎(chǔ)。同時，智慧場控系統(tǒng)以及集控系統(tǒng)也有幾十個場站和區(qū)域中心應(yīng)用，電氣風(fēng)電數(shù)字智聯(lián)解決方案，覆蓋從風(fēng)電場整體數(shù)字運維再到資產(chǎn)管理再到風(fēng)機延壽等智慧集控以及數(shù)據(jù)后評估，我們降低運維成本，實現(xiàn)提升效率，通過風(fēng)機早期故障預(yù)警、智能化的制定維修決策，減少非機化停機損失以及多次帶來的費用，提高運維效率，特別是和地域偏遠、人員稀少環(huán)境惡劣大型風(fēng)場，為整個風(fēng)電場提質(zhì)增效。同時促進風(fēng)電運維高質(zhì)量發(fā)展，再次我們是通過深耕風(fēng)電行業(yè)具體應(yīng)用場景，提供全方位實踐解決方案。

總體來說，電氣風(fēng)電以軟件平臺和產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)為主，通過創(chuàng)新集成全感知檢測智能傳感以及集成邊緣計算智慧雙大腦和集群監(jiān)控和一站式監(jiān)控以及人工智能，最終讓整個風(fēng)機產(chǎn)品可靠性更高、風(fēng)機更安全，發(fā)電量讓客戶更加滿意，在風(fēng)電領(lǐng)域發(fā)展和應(yīng)用提升整個全生命周期的風(fēng)機產(chǎn)品以及后服務(wù)產(chǎn)品競爭力，滿足風(fēng)電客戶對于高質(zhì)量、高經(jīng)濟性發(fā)展需求，提升風(fēng)場運維效率，降低風(fēng)機運維成本。同時進一步提高預(yù)測算法準(zhǔn)確度，為客戶提供智慧運維一站式解決方案，讓整體決策更高效、運維更加智能。通過數(shù)據(jù)賦能和技術(shù)創(chuàng)新為客戶創(chuàng)造更多價值。

另外一方面，我們也是愿意通過數(shù)字智聯(lián)技術(shù)的創(chuàng)新使我們的平臺能夠立足風(fēng)電，成為覆蓋整個新能源領(lǐng)域的數(shù)字化智聯(lián)平臺。

謝謝大家！

（根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）