存量风电项目增效管理鉴衡认证肖罗生

Vision:

To

be

the

best

Chinese

certification

bodyValues:

To

deliver

information,

provideknowledge,

build

trust

and

promote

progress存量风电项目增效管理——基于SCADA数据的风电场智能评估风电场增效管理

常见问题机组看似正常——还有多少潜力？机组看似不理想——却说不出原因总共损失多少？其中多少能找回？供应商设备可利用率总是95%以上？不同设备供应商的风电场如何评价？•

总结性能表现，明确损失•

找到正确的期望值•

让业主得到公正透明的信息•

找到问题的实质和改善的方向运行数据多样——数据利用率低Page

2发电量影响因素03发电量影响因素可利用率

可发电时间，进一步

“能量利用率”02单位时间内给定输入下的输出，反映能量的转换效率功率曲线

01风资源

平均风速、湍流度、偏航误差、风剪切、空气密度等Page3风电场增效管理

意义与用途找问题做考核公正透明01、保证业主看到真实情况增效管理[用途]算法统一提管理促优化延寿命02、避免不同供应商算法引入的差异目标量化03、发电量差异量化、寿命量化Page4风电场增效管理

解决方案风电机组风电场管理系统SCADA长期监测业主方监测系统智能评估系统（方法）分析报告（定期第三方制造商及其他设计数据测试数据动态功率曲线Page

5风电场增效管理

工作模块功率曲线分析发电量损失分析机组控制分析警载荷及延寿

风速、功率、状态码

损失原因，潜在问题振动分析

转速、桨距角、扭矩

控制策略问题，优化建议

机组运行期间测

高频振动数据风设备数据

偏航误差、设计资料

修正机舱功率曲线，功率曲线对比据、故障日志计器、故障预警

振动频谱分析

疲劳载荷计算结果、延寿分析Page

6风电场增效管理

建议

并网运行一年以上项目选择

运行数据完备

月报--发现问题：发电量统计与损失分析常分析维护日志&故障记录完备

考核指标及标准明确

整机厂授权使用机组设计资料

数据接入现场电脑or服务器，数据系统分析运行状态分析资料获取

定期拷贝数据，人工处理

数据处理系统年报--具体分析问题方向控制策略分析

月报年报产出与交付

控制策略优化建议功率曲线分析寿命监测及延寿

进一步故障分析与检测

数据处理系统定制化技改建议与效果评价

后续服务

Page

7风电场增效管理

利用什么数据？动态功率曲线Page8风电场增效管理

如何做？每台机组的运行

足够的采集变量，供识别机组状态SCADA数据足够的采集时长，供进行统计分析机舱风速修正VS绘制功率曲线动态功率曲线担保

值KPage9风电场增效管理

如何做？每台机组的运行SCADA数据需提前获取，否则无法很好的评价机组是否满足预期。机舱风速修正绘制功率曲线Page10风电场增效管理

如何做？如果没有机舱虽然机舱风速会受风轮影响，但对同一机型，影响基本一致。所以，采用修正的SCADA功率曲线，通过一定的方式依然可以进行分析。只要在统一尺度下进行评价，选出表现好的机组作为“参考值”，总能找到那些相对不理想的机组。Page11风电场增效管理

分析方法横向比较：和其它机组同期进行比较，可排除与时间相关的变化（如风资源、机组性能下降、季节变化）；通常选择相关性较好的机组。纵向比较：和历史进行比较，可排除机组个体间的差异（机组差异、机位处特殊风况的条件）；通常适合个体差异较大的机组，相关性差，功率异常等。某风场各机组发电量相关性分析同一机位不同时期的风玫瑰图Page12风电场增效管理

分析量

与保证功率曲线比较：反映与预期的差异

实际电量与理论电量：综合发电效果评价

未发电时间和损失电量：潜在提升空间

机组状态量：识别异常，进行原因查找

控制策略分析：提出优化方向月发电量[kWh]400000350000300000250000200000150000100000500006543210January

February

MarchAprilMayJuneJulyAugust

September

Novemberenergy

Est_total_energy

WS_P50Page13风电场增效管理

评估内容SCADA数据+运行维护记录

功率曲线和损失电量分析

机组稳态参数分析加入控制器内50Hz数据

机组控制动态性能分析和优化

机组动态载荷估算分析

塔架共振和防倒预警加入高频监控数据

机组结构动态性能监测和特性分析

机组结构模态共振分析和报警

机组传动链监测、风轮气动不平衡监测

偏航误差分析和校准

基于故障预报

机组疲劳载荷累积计算和延寿Page14风电场增效管理

案例年WT

January

February

March

April

MayJuneJuly

August

September

October

November

December123456789311721

177137

244022

276707

244248

162531

214919

100775

207104

73595

324159

130907317125

176611

263131

259905

213443

157153

196481

99315

193665

72800

303586

137126325002

175663

235898

289001

259426

166945

236269

110380

216287

82568

344990

136041303303

176659

255070

301562

251283

125066

183044

105840

201991

79213

316699

122917306177

175356

284570

329960

301625

177951

175980

105135

204103

73475

322832

121188291279

167230

251321

244911

170726

114352

128127

81934

196723

73274

311400

118286206808

123090

257006

293988

250967

158717

231243

102701

201376

73282

304614

118770322562

182587

283259

323175

229621

141057

252528

117943

220334

81090

321582

123787270206

177573

278873

323388

275246

186014

207160

119178

166589

87491

326139

11845410

284940

164953

262085

323986

301591

186774

208917

108197

196280

71539

294859

11311311

281316

163826

241060

313822

297532

174085

198067

107392

212800

78059

225124

11316012

292766

179595

272206

322085

275361

177135

212051

120895

220664

83049

296698

11173513

310887

168419

281121

292742

274439

152397

198519

103408

196671

71084

301409

11814614

275352

84756

267907

298853

275850

163896

219445

121950

206880

82416

318542

9672615302190

185629

283093

331139

313682

178863

26090

35338

176849

89882

317724

127498Page15风电场增效管理

案例年发Page16风电场增效管理

案例月654321040000035000030000025000020000015000010000050000January

February

March

AprilMayJuneJulyAugust

September

Novemberenergy

Est_total_energy

WS_P50Page17风电场增效管理

案例25.0%20.0%15.0%10.0%5.0%0.0%一月

二月

三月

四月

五月

六月

七月

八月

九月

十月故障损失

限电损失

其他停机损失Page18风电场增效管理

案例SCADA_power

vs.

SCADA_ws2500200015001000500303132333435363738394041424344454647484950担保仿真部分机组在额定风速以上存在大量未满发情况但根据业主反馈，目标风场不存在限电02468101214Wind

Speed

(m/s)功率散点图比较（SCADA_功率

VS

SCADA_风速）实际和保证或仿真功率曲线的比较Page19风电场增效管理

案例状态控制器问题额定转速设置不一致切入模式设置不一致控制器没能追踪最优CPPage20风电场增效管理

案例状态

风速桨距角分层，小风速下的最优桨距角追踪策略不一致Page21风电场增效管理

案例状态

共振穿越问题：30#机组共振穿越效果较差37#机组共振穿越效果较好41#机组未采用共振穿越策略，采用提高转速方式进行避共振Page22风电场增效管理

案例状态

低风速、高湍流导致机组频繁穿越共振区

机位点选取存在问题

提高转速、牺牲发电量Page23风电场增效管理

案例状态Page24风电场增效管理

案例状态数据中存在的问题

–

W

T11转速信号故障功率达到额定，转速信号近似为0，也