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金风科技全生命周期资产管理系统对风电场运维的优化

日期:2014-10-25    来源:国际能源网  作者:本站专稿

国际新能源网

2014
10/25
09:26
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关键词: 金风科技 风电场

    一年一度的风能行业的盛会——2014北京国际风能大会暨展览会,于22日在北京盛大开幕,本届大会的主题是“和谐共赢,构筑稳健的风电市场”。10月22日下午来自北京天源科创风电技术有限责任公司项目总监Wolfgang Jussen以“金风科技全生命周期资产管理系统对风电场运维的优化”为题演讲,下面是文字实录:

    主持人张文忠:欢迎参加下午的分论坛风电场运行维护,我是来自华电福建新能源股份有限公司的张文忠,首先我们有请来自北京天源科创风电技术有限责任公司的Wolfgang Jussen,他是项目总监,他给我们带来的演讲题目是金风科技全生命周期资产管理系统对风电场运维的优化,掌声欢迎。

    Wolfgang Jussen:大家下午好,欢迎大家来到风电场运行维护,很高兴跟大家进行演讲,我是负责风电全生命周期资产管理的项目总监,我认为运行和维护对我们行业将产生重大影响。我们看全球市场的时候,运维是一项非常大的业务,我们已经看到一些数字,根据在全世界范围内的数据,2013-2023年,这个领域业务发展非常的快速。到2023年中国运维为280GW,到2018年的时候这个数据达到335GW。我们作为技术人员来讲,需要在运维过程当中做更多的工作。在这个过程当中,对每一个供应商来说都必须提供三年的质保,来保证整个机组生命期限能有20年。

    这里我们想介绍一下对于我们金风科技有限责任公司来讲,我们在中国市场上预测是到2023年的运维量是280GW,我们需要实现这样的维护。当我们谈到这个话题的时候,我通常都喜欢使用这样的图,一个冰山一角的图片,我们现在看到的运行和维护成本只是冰山一角,对于运维业务来讲接下来20年里将会有进一步发展,在中国算是有非常大的压力的企业。实际上我们知道对于风电来讲一方面可以降低我们的成本,同时遇到很多挑战,运维没有做好会遇到一些灾难。我们需要在价格,在我们维护和运营的成本当中找到一个很好的平衡。

    在我们行业里面主要有三种类型的业务,我们当然有主机供应商和OEM这种模式,我们会知道他们价格比较高,效率比较好。他们是最了解自己的效率,对OEM商来讲他们希望自己做运维。这是我们看到的业务模式和项目积分的模式,现在我们在做战略方面转型,希望帮助我们客户做这些事情,我们也愿意把我们所有专业知识和经验能够与我们合作伙伴进行分享。我们必须要去进行分享,因为我们不能找到足够的这些技术、人员,可能就无法支持这样快速的发展。

    现在我们有90多项目,对于机组产品的革新,我们可以看到以往的产品在90年代的时候我们使用600千瓦,750千瓦产品,到2017年的时候我们可能会有一些设备到电流当中去。有三种不同的兆瓦产品,1.5MW、2.5MW、3.0MW是我们主打的产品。金风有越来越复杂的电流的复杂性,我们作为工程师来讲需要更好的理解所有机组的特性才能更好的交付到市场上去,这样复杂性需要做更好的研究,我们用原来旧的方法无法实现。我们需要不断来了解到底哪个组件是怎么样,通过图片识别不可以的。我们对于金风的系统来讲,到底我们系统中缺少什么?我们没有服务的物料清单,我们希望能在这个项目当中实现两个关键点,我认为这两点非常的关键,我们寻找一个是技术上的可追溯性。我们希望不断的追踪在机组当中发生什么变化,我们为什么会出现故障,什么时候出现故障,在怎样的天气情况和负载情况下出现故障。有怎样的可能性分析他们,在结构上有什么问题。对于我们活动的成本,到底我们维护和运营成本有多高,我们希望把信息提供给我们自己,同时可以满足我们的需求。实现商业的透明化,实现运维的透明度,需要通过IT平台实现这样的优势,才能把所有东西看的比较清晰。

    我们真正想去了解我们的机组,了解他们的特性,包括一些数据库的分析,技术的支持中心等等,这是我们希望能够实现的转型,我们希望能够捕捉整个生命周期的全面服务模式,从最早创意到产品的设计到修改,工程制造一直到实际上行动开始之后运用到现场,它的具体的运行,把这组件组建到一起,把机组装好。这些风机真正的材料变成一个真实生命,我们希望捕捉这些细节,我们机组行为在不同问题当中的情况,重新回到工程当中去。融入到概念设计整个过程中,可以向供应商展示。

    我们还有一些在行业里面采用的维护方式,据我所知,我们以前看到整个服务型的业务开端,我们需要解决一些故障问题,包括故障引起的问题进行优先修复,我们还有预防性策略,显然这是我们机组的一些责任。在未来我们可能是第三种模式,这个情况下可以降低对维护的几率,可以降低故障的时间。这是我们整个资产管理在金风的主要维护类型,我们希望在不同的项目当中优先关注实现问题的解决,实现问题的预防和关注,降低难度,实现生命周期成本。到底在整个生命周期服务当中,是在一个系统当中运行,在多个IT平台上还是需要一个非常长的国际招标过程。去年开始做这样的事情,实现软件的解决方案。

    我们希望捕捉整个价值链当中的信息,可以看到从最初的一些Oracle的销售合同的信息,可以激发我们的工程和安装方面的信息,然后来进行所有信息的收集,包括采购方面的要求。每一个组建需要一些供应商,这些供应商会存在一些材料、物料交付的区别,需要有组装厂的组装,需要把这些运到这些地方去。这样的信息流动可以彼此之间进行互动,我们将会是现在总装过程当中的质量一致性,我们能够实现他的追踪性。我们随时准备好来实现我们的供货备线。所有这些都必须在这样的系统当中运行,以最简单的方式实现。

    当你看到这些直接产品的输送的时候,我们已经有这样类似的工具。看到我们做的比较多的在2011年开始我们进行了这方面的工作。首先我们看到我们希望能够追踪到我们扩展的一些产品的特性,所有工程师要有这样的能力追踪所有的东西,到底在运行过程当中出现什么问题可以找出来。并且1300多个不同的部件当中他们会有制造方面的物料,还有250多个不同的SBOM方面的部件。需要把他记录在我们机组档案当中,包括每个部件,这是我们如何来进行记入的。我们250个不同的SBOM在整个记录过程当中,有现场服务人员收集我们的SBOM,也有独立的SBOM的信息,这个部件,这个供应商在具体某个配件当中固体的信息等等。然后进入质保期的风电场进行物料收集,250多个零件我们都会有服务的责任。还需要捕捉所有这些信息,逐个机组进行分析,我们考虑进一步系统的改善,把所有SBOM信息收集一起之后,然后有对企业解决方案的设计或者是能有更多的进行SBOM信息收集,实现对于Oracle系统的导出。2876台表格收集SBOM还有3100台Oracle系统导出的SBOM信息的一致性需要进行管理。

    下一步要进入现场,这些方面是我们最好自己来进行运行,我们在金风已经有获得这些类型数据,像风机吊装一些信息,包括叶片、马桶基础的质量抽检。第二部分带有一些吊车的图片,我们需要对这些部件进行检查,我们要看这些系统是不是合格,我们要追踪一些安全的信息,他的扭矩或者是他们的一些工程的数据,让我们的工程实际进行一些调试。所有这些活动我们都是现在可以通过纸面的检查来不断追踪整个过程,解决一些问题,实现功能性实现,进行静动态的调节。我们在这个过程当中可以不但的使用HP这个系统,线下或者是移动平台的使用,可以避免纸质的检查的方式,可以实现电子化的检查,通过iPad可以实现。

    这是我们移动设备原型,在金风的报告当中可以看到类似的图片,这里有一个二维码可以非常简单的进行扫描,大家在一些媒体当中读到对于一个优秀的原型,我们有一些高端用户,他们是非常能接受这款产品,用的比较简单是非常重要的,这是你第一手资料,也是最重要的一部分的资料。

    下面我们看一下整个系统报告的情况,对于你的机组整个风场里面维护记录,我们要做一些定期的检查,比如说他的一个改装等等还有一些问题解决,这些都需要来进行捕捉。要写一个多的系数报告还有商业报告。我们可以给自己带来更高的透明度,可追溯性,而且也能够给我们客户带来清晰的介绍,到底你遇到什么问题,怎么样才是运营更好的风电场。

    由于我们有了这样的SCADA功能,可以把信息集合在一起,有这些技术团队的支持,能够把定期检查信息收集起来对他进行培训。除此之外可以把一些技术支持来实现远程支持,通过SCADA功能,我们有具体的支持中心。这个SCADA功能是我们软件的套包,在2007年开始开发,我们之前使用过了,他在我们最新系统架构他是全球部署,必须在澳大利亚或者是美洲、罗马尼亚的风场,要支持多语言的系统。这样SCADA系统可以显示很多特性,分析在不同风场发生的事情,可以把他们的工作结合在一起,可以在网上进行下载、缓冲等等。

    这是我们最近进行的全球监控中心,我们有两个最主要的点,一个是在新疆,还有美国有一个控制中心专门控制北美区域。所有这些都会回到北京,北京的总部里面做7×24小时的主动监控服务,这是整个架构的情况。这系一个监控中心,这是今年6月份刚刚建立起来的,我们有一个人现在正在进行北京的监控,并且我们还有另外三个不同的点,最主要的一些数据,包括系统的故障数据,我们可以进行面对面的对话。比如说包括一些政府的监控中心,下面有基站等等。这些是全球的共同的管理团队,北京的6位技术专家,8位新疆,3位在美国,应该说给我们足够的透明度,让我们了解到发生什么情况,如何反应和支持我们的服务。

    这里给大家介绍另外一部分的内容,是我们未来业务非常重要的一部分。它是线性方面的技术,大家运营很多的设备,里面包含很多电子部件,通常在电子方面共同实践就是这个设备可以进行自我的控制来进行持续的运行扫描,我们需要很多传感器和开关,都是电子盒子彼此通信,主维护和主控制单元等等,这些已经在了,他们都属于自动控制。他是根据问题来进行解决过程当中发展起来,我们希望使用不同的方式。我们是用在机组里面已经存在的传感器来捕捉一些信息,这些信息可以来预测到底什么时候风机可能会遇到问题。我们有一个研究项目,第一个项目是在2012年开始的,我感到非常的震惊,看到非常年轻的工程师,他们有这样的信息解决方案。另外一个人把所有的用软件工具读取出来,可以看到它的最大值、最小值,可以进行实时传感数据的读取。激发风机里面安全的措施,实现自我控制和停止。这些年轻工程师可以通过这样的机器来进行信号的捕捉。

    这就是现在我们所做的就是通过连接到我们的SCADA系统,我们有这样的证据可以实现从传感器和历史数据之间进行整合。我们可以把它和发电机联系在一起,把SCADA里面的图解下载下来,所有这些信息都是来自同一个供应商。可以通过传感器的图解有十个来自发电机的不同的开裂,可以提早发现这些问题避免发动机带来的自身的损坏。

    可以看到在振动的传感器上面都可以发现它的异常状况,在这里是总结性的幻灯片,有SCADA的系统,给我们有一万个风机可以去捕捉SCADA数据,这些数据存储三年左右,我们把SCADA数据进行分析,把很有意思这些信息由工程师从中分析出来一些已经发生的故障,同时我们也可以通过我们历史的数据库当中分析已经发生的故障,并且通过实施数据避免可能发生的故障。这个就是我们SCADA的一个开关,可以通过多渠道的实时传感系统进行读取。同时我们可以把他作为一个预警的系统,让大家可以看到未来可能会发生的一些故障。这个也是未来得一些趋势。很多公司他们都已经采纳了这样一些系统,我也知道很多其他的公司也在宣传他们的SCADA的一些系统,但我们这个系统更多是面向未来预防性的一种功能。我们这个系统可以让大家能够从每六个月来去告知一下我们的消费者,你们必须要去看一下你的维护的部件也哪些需要进行维护。往往其他的系统有每年维护的提示。这样的系统可以帮助大家更好的制定一个时间表,可以实时告诉我们什么时候出现了故障。他也可以在重大故障发生之前进行处理。

    我们在自己的系统里面可以永久进行更新这些材料,我们可以很清楚的知道我们整个完整设备的清单,并且对这些设备进行档案的记录。我们可以把所有这些信息给我们的客户更好的让他们比较容易去找出哪些需要维护的部分。同时我们还可以减少平均的维护时间。我们可以通过两个方面进行改进,可以用一种更加智能方式来减少人工的工作。我们觉得现在有十个年轻的工程师他们在20个风场已经部署了设备。他们在风场里面有一些整合行IT工具的部署。中国的政府也是发现SCADA在线工具可以更加安全实时捕捉这些所需信息,可以让利益相关方更好解哪些需要去关注的地方,可以让整个价值链之间各个环节相互交流,可以更好的去实现最终的效果。就是让我们维护的成本尽可能的降低,可以让客户有更大的收益。

    每个人都在谈中国政府也在作出很多的智能化的改进,可能有的时候我们需要更多的进行倡导我们的系统。但是有的时候发现我们还是提供先进技术的时候面临很多压力和挑战,我们还是要持续不断去减少风机成本,来增加客户的利益。我们2012年的时候也在自我质疑,我们是不是发展太快了,我们是不是只是关注发展而失去了控制。2013年的时候把所有团队集中在一起,百分之百的这些工作人员,供应商也是在一起开会。2014年的时候根据我们的管理实现了我们一期的目标。我相信未来在2016年的时候看到更多SCADA系统给我们所带来的效果和成果。当然我们是这个方面的一些领先的先锋性的企业,我相信未来我们也会进一步把价格降下来。

    本人是非常对工程有热情,我们有很多年轻人一起来做这些正确的事情,谢谢大家。

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