中国海装LiGa大数据平台 I 超级大脑练就先谋而后动，liga

2024-03-05 04:29:52 0 0

为了促进风电行业的数字化发展，中国海装精心打造了全寿命周期的数字服务集成系统——LiGa大数据平台，该平台具备风资源评估、运维服务、全生命周期智能健康管理等功能，不仅可以进行风电场前期全方位的分析工作，还可以对风电机组运行期间的数据进行挖掘和分析，不断提升风电机组的技术水平。

LiGa大数据平台像一颗大脑，能收集到中国海装遍布大江南北的上百个风电场机组运行时不断产生的实时数据，并经过运算处理，发出指令。中国海装基于LiGa平台按照“远程集控、区域维检、场站安保”的理念，结合物联网、大数据、云平台等手段，综合数字化平台，打造智慧化风电场，实现“集中监控、少人值守”目标。

LiGa远程运维中心、诊断预警平台和LiGa风资源平台，是中国海装LiGa大数据平台上已初具规模的三大核心应用，它们已经给中国海装带来了新的变化和新的理念。

LiGa远程运维中心

中国海装充分利用大量的风场运行检修数据、并结合自身的风电场管理经验，基于LiGa大数据运维平台依托海装专业研发团队，融合云服务平台、机器学习、移动互联、预防性维护策略、精细化管理等先进技术和先进运维管理经验，形成了“集中监控+高级应用”的远程运维管理模式。

● 一、系统概况 ●

建立基于实时监视和移动作业的设备运维管理平台，实现风场实时信息接入、处理和展示，实时了解设备运行状态，并积累设备运行数据；结合移动应用，建立风场运维管理平台，实现风场运维生产业务信息化管理，执行和落实生产标准化作业规范和专业管理要求，实现风机设备性能分析、故障诊断和运维策略的分析和优化，作为集中管理和运维策略的执行平台，实现风机设备的高效安装和运维，不断提高管理效率和设备安装、运维水平，提升企业的经济效益。

● 二、集中监视 ●

基于云端的风电机组数字化运维系统可实现远程集中监视、远程专家诊断主动部署维护和维修资源，实现智慧化运行及可预知的维护。包括实时数据展示，风机状态展示，性能指标展示，分级告警等的远程集中监视。

● 三、故障检修 ●

基于风电机组的 SCADA 系统、CMS系统、变频器监控系统等数据应用分析，对机组运行状态实时在线监测。借助人工智能诊断分析和远程专家的综合分析评价，预测故障发展趋势，优化风机检修工作，降低非计划停机次数，提高风机可利用率，降低运行维护成本，减少故障停机对电网的冲击，增强了电网友好性。远程故障诊断系统指导现场检修，以5万千瓦容量风电机组场站为单位测算，机组故障检修时间平均减少13.74%，年发电成本可降低约10%。

● 四、资产管理 ●

对整个风力发电机组的结构按照风机、部件、零件的结构进行维护管理，建立并动态更新风力发电机组设备资源中心运维档案资料库，使风电运维资产全生命周期标准化、自动化、透明化。对风电场建设与运维进行全流程精益化、标准化及可视化管理，自动更新风机档案，跟踪记录建设、运维全过程，做到管理透明化、流程可追溯。为规范标准服务流程和操作提供了基础数据，为风电场运营管理提供了决策依据。基于风场一手数据的报表统计和KPI，帮助更高效了解风场真实的运行及运营情况。风场运行质量报表，反映全国范围内所有风场的运行KPI，及纵、横向对比。LiGa运维平台使用后提升不合格审理效率46%，质量记录纸质文档减少56%，风场日志填报效率提升80%。

诊断预警平台

中国海装为加快智能风机、智慧风电场的能力建设，利用多年在风电装备设计、制造以及风场运维领域积累的技术和经验，自主研发了面向海装在全国所有陆上和海上风场的风电诊断预警大数据应用平台。

● 风场概况模块 ●

通过该平台可以了解风电场的基本状况，包括当天的发电量、年发电量、以及每台风机的发电量等信息。同时，可以查看每台风机的实时运行状态、风功率曲线等，在风场性能分析中，还可以查看每台风机在时间轴上的性能变化趋势。

● 状态监测模块 ●

通过平台我们可以了解到各个模型的预警准确率、预警信息总览、风场故障统计、部件预警分布等信息，这些信息都真实数据在线统计出的结果，可以指导风场运维人员作出决策。目前海装有上千台风机数据接入到平台。

● 故障预警模块 ●

目前微服务平台已经部署了数十个诊断预警模型，只要有数据的接入，这些模型就会对数据进行分析处理，作出预警和诊断。在预警详情中，我们可以看到模型预警的详细信息，并且平台会自动生成工程运维使用的标准化工单。在预警处理中，可以选择手动或自动将平台生成的工单派发给风场现场运维人员，运维人员也可以在平台上反馈运维结果及模型报警预测结果，动态真实更新模型预警准确率，方便模型工程师进一步优化模型算法，达到更优预测效果。

● CMS振动数据解析模块 ●

该模块主要功能是将传动链各厂家的振动数据进行统一集成、分析，解析。通过对振动数据的分析获得频谱图、包络图、阶次图等图谱，专业工程师可以依据这些图谱锁定故障部位或提前发现潜在隐患。同时也可以对解析后的CMS数据进行建模。

● 风功率预测分析模块 ●

可以对风场的风速和风机的风功率进行超短期及短期预测，同时可以查看相关气象信息，为运维排程提供气象预测数据、发电量预计损失量等多方面数据。

● 运维策略优化模块 ●

通过AI算法、机器学习，在考虑运维成本、运维时间、天气、航线、故障级别、备品备件等信息的情况下安排运维路线、运维顺序，在运维过程中我们可以选择成本最低、发电量损失最少、综合成本最低等不同的模式，生成不同的智能化的运维策略。

LiGa风资源平台

LiGa风资源平台是中国海装和国家气候中心合作开发，主要用于风电场前期风资源评估和后期风电场气象预报，以及风场运行的后评估。平台底层数据库包含全国范围30年时长，水平分辨率1km*1km 的风资源数据。另外还有时长22年距离海岸线100公里范围内的海上风资源数据。平台也设计了其他数据信息的数据库，包含全国范围土地覆盖类型数据，全国范围海拔高度数据，地形陡峭程度的坡度数据，以及自然保护区的分布数据等。

针对目前还无法收集到的全国范围比较完整的数据和更新比较频繁的数据，平台设计了数据接口，可进行手动上传。此类数据包括弃风率数据，已建或已规划风电场信息数据，变电站分布，上网电价分布，特高压项目信息等。

● 宏观分析模块 ●

主要是为风电场前期开发人员提供的一个智能化的服务，如果我们想在指定区域进行前期风电场开发的工作，通过该平台，我们可以看到该区域平均风速分布的情况，可以计算出该区域多年平均风速、平均风功率密度的统计结果，也可以查询到该区域主风向的分布情况，以及海拔高度、土地利用类型、坡度和自然保护区分布等信息。

平台根据公司机型特点，整合了四个轮毂高度的数据以供选择，通过选择机型库中的机型，对年平均风速、满发小时数、距城镇距离、土地类型利用系数、坡度利用等级等参数进行设置，就可以计算出该区域可以进行风电场开发的区域分布以及理论可装机容量。负责前期开发工程师可以根据计算的结果，开始有针对性的开始风电场开发的下一步工作。该功能为前期工作节约工作时间可达75%，明显地提升了风电场前期开发的工作效率。

● 微观分析模块 ●

平台开放了底层数据的下载功能，以及与其它风资源微观分析软件的接口设计，例如WT、WindSIM软件的计算结果可以放到平台上进行综合分析。根据规划好的风电场区域，可以在平台上进行初步的风机排布方案设计以及初步的道路规划。

● 台风分析模块 ●

针对后期风电场运维，平台还设计了台风分析模块，包含实时台风预警和历史台风查询。运维的海上风电场，如果位于正在发生的台风影响100公里范围之内，平台会给风电场一个预警信息，提醒运维人员提前进行防护措施。台风历史查询，可以查询风电场的位置处或位置的某一距离范围内历史三十年台风经过情况，包含台风的名称、区间风速以及移动方向。