上海电气孙佳林:数字化转型中的上海电气——数字化智慧风场解决方案
2020年10月14日-16日,2020北京国际风能大会暨展览会(CWP 2020)在北京新国展隆重召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一,这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会,再次登陆北京,本届大会以“引领绿色复苏,构筑更好未来”为主题,聚焦中国能源革命的未来。能见App全程直播本次大会。
在15日上午召开的风电运维后市场专题分论坛上。上海电气风电集团股份有限公司数字化产品总监孙佳林作为代表发言。
以下为发言实录:
孙佳林:大家好,我给大家汇报一下数字化转型一些成果。多年以来上海电器稳步经过了精益化、数字化管理,数字化产品,数字化业务这几个板块,其中数字化产品是我们战略重点,也是我们向全生命周期向服务供应商进化的关键一环。
在数字化产品的策划阶段我们深刻思考了四个问题。首先,如何平衡载荷与发电量,最大限度挖掘机组性能。第二,如何提升机组可靠性,提升故障预警准确率,实现真正意义状态运维。第三,如何做好机组后评估,实现机组设计快速迭代。第四,如何帮助实体风电产品具备可持续的增值空间,成为后运维市场的抓手。解决这一系列难题的钥匙,我下面给大家介绍的新一代数字化智慧风场的解决方案。
这个方案由8个产品组成,每个产品命名以字母I为开头,三大产品组串联协同,为客户提供智能化产品和数字化运维方案,风机3I,智能终端,场端,场控系统,风场检控等等。
下面介绍一下8个产品的定位。风机的三个产品,定义为实时控制、分析、决策运行,这里我想给大家举一个例子描述这两个产品的关系,如果风机是一场赛车的话,它需要快速的反映、精湛的驾驶技术,IA需要给出更准确的分析建议,所以控制系统采用了实时操作系统,负责风机实时控制和运行。
产品i-cms+,提供风机运行的产品信息,构成了风机侧的采集分析控制的边缘铁三角。控制系统我想给大家介绍一下,控制系统要求最高的最关键的就是可靠性,为了保证可靠性,结合以往开发的经验,在我们研发平台上做的创新,我们新一代软件开发管理平台集成了需求管理,三法设计,载荷仿真,软件设计,配置管理,调试工具,测试,在软件设计过程中我们秉承了平台化,标准化,模块化设计理念,实现了所有机组的软件统一,并实现了远程的无感升级,为用户提供了一套可持续增值的控制系统。在核心算法研发过程中,采用了先进的基于模型的控制算法设计模式,使控制算法先天的就具有了自由化的基因。一开始算法模型,还有被控对象模型经过全面仿真验证以后可以同时进入到里面运行,被控对象模型通过识别逐步微调自身模型,进而调整控制算法,控制参数,实现控制策略的自适应,自优化,提升控制精度,最后结合我们特定环境的运行经验,可以做到灵活的切换定制化的策略。在人机交互方面,我们新一代主控系统采用了类eapx的模式进行风机进行调试工作。
如何做到风机更精细化控制,更准确的控制预警,需要采集更多数据,部署更复杂的数据分析算法,对技术资源要求非常大的,放在主控系统里面不是很合适的,关注系统控制的可靠性,高可靠性的实时控制。
智能终端有四点,首先是运行军师,第二是风机的黑匣子,在风机运维过程中会遇到一些疑难问题,无法通过常规数据进行分析处理,这个时候智能终端内部存储全息高频数据将起到关键作用。第三可靠保障,我们职能终端通过对风机多运行工况多维度的分析提供双保险。最后基因传承,这是提供定制化的数据服务,对在运行的风机好处就是增加了它升级的空间。
i-CMS+,我们不仅集成了CMS系统,还集成了智能传感系统,它是综合采集处理系统,技术上使状态监测不再局限于传统的振动信号的监测模式,而是集成了更多的传感信号,进行一个健康评估,在硬件成本和维护成本都会下降,使用起来非常方便。
在场端部署两个产品,一个是监控系统(英文),一个是i-SCADA,监控系统是一站式的风电场运维工作,它总结了现在产品的问题,帮助用户解决了系统稳定性,应用性和数据质量的问题,它结合了我们云端不断升级优化的知识库和故障模型,提高运维效率和质量。
新一代风场控制系统,i-FCS,它保证电网友好型和环境友好性,有四个特点,首先,急速响应,达到毫秒级。第二,智能感知,内部具备了光影识别,结兵识别。第三,智能互联,能够协调变流器、SUD设备,协同控制的范围被扩展了。第四,数字风场,因为这个产品跟我们主控系统同样采用的基于模型的设计理念,它内部内置了数字风场模型,可以实现基于风场流场模型和载荷模型,基于模型全场的协调控制,控制算法的自身也是具有最优化基因的。
我们云端的三个产品,首先,新一代风云平台,风云平台管理着数千台风机,为了更好的应用这些数据,能够及时的为不同应用场景,不同角色的客户需求,我们搭建了这种三层工业物联网数据构架,在这儿我想强调一下数据,从数据到信息,再到客户价值,是我们数字化产品线,价值实现路径,数据是我们一切分析的基石,也是数据化成败的关键,从风机侧的在线采集处理到风场端的数据筛查再到云端分析管理,是以云端作为核心,场端和风机侧联动,综合保证数据质量。其次,新一代的故障预警与健康管理系统。这个系统我们已经经过了近十年的迭代优化,无论在预警的准确度还有模型的数量都达到行业内比较高的水平,新一代产品解决了行业内普遍存在模型的种类少,精度低,生命周期短,落地迭代难等问题,我们只需要接入风场数据,我们就可以进行模型的训练和生成,可以部署到我们风场端,为客户提供一个非常友好的持续升级的一个健康管理的服务。最后,新一代的风鸣系统,这是帮助智慧能源建设的多目标优化模块,能够为我们风电场的技改效果的量化提供支持。
以上就是新一代数字化智能风场解决方案,作为一整套工业物联网的解决方案,将它向着综合能源的行业进行了拓展。
最后做一下总结,上海电气通过开发新一代一系列数字化产品,旨在进一步提升风机设计、风电场建设水平,实现运维的数字化和智能化,为客户提供可靠的具有增值空间的风电生命周期的数字化解决方案,谢谢大家。
(根据速记整理,未经本人审核)