CWPE2018：施耐德电气（中国）有限公司市场部行业总监赵天意——《如何应用智能化电气方案提升海上风电全寿命周期可靠性》

 

　　施耐德电气（中国）有限公司市场部行业总监赵天意在嘉宾演讲环节发表了题为《如何应用智能化电气方案提升海上风电全寿命周期可靠性》的演讲：

 

　　海上风电来说可以先拿2017年欧洲的海洋风电跟中国的对比，可以看到一个很简单的趋势，欧洲的海洋风电举个例子来说2017年新增了2.15GW，2015年中国的海洋风电新增了1.1GW。我们在2017年年底应该是2.8GW所以都相当于将近是欧洲的大约1/3到1/5左右的量，从风电机组自身来说，欧洲的单台海洋风电机组平均容量达到5.9兆瓦，中国的容量在3兆瓦到4兆瓦之间，所以我们可以看到从机组，离岸距离和整个海上风电发电容量来说，中国有很大得体生空间，而且发电潜力非常大。

 

　　针对现在越来越多海上风电应用，尤其是刚才各位专家和领导提到的并网消纳，因为并网消纳现在两个典型的方向，一个是分散式风电，一个就是海上风电，针对越来越多的海上风电应用，导致海上风电的敏感性或者可靠性最重要因素之一，其实是海上风电内部的电气产品，或者说电气系统，这也正好是我们这次会议的一个主题，就是如何用可靠性的电气系统的基石提升整个海上风电可靠性的能力或者可用性能力。这里很多参数基于陆上风机，但是海上风电比陆上风电更加复杂，而且造成的停电的影响会更长，因此针对其中大规模使用的或者敏感度比较高的电气设备，如何来提升它的可靠性，这里可能有几个环节方面我们会去加以关注。

 

　　大家知道拉古沙这个小城市，是克罗地亚的小城市，它其实离一战的地方非常近，旁边是法国、英国这些强国，为什么这个国家能够在500年之内凭五千人的能力守住自己的国家？这就是我们说的智能化电器或者智能化系统对海上风电的提升作用，因为这个国家有两个非常大的特点，一个特点是这个国家当时在这500年间所有重要的伙伴国或者敌对国都派了专门的大使级的间谍，而且他们会定期每月收集所有国家的关键因素，然后发到拉古沙城邦的元老会，他把周边各个国家的战略信息，是否出冰的信息进行统一处理，分析归纳之后采用预先的处理措施或者分化瓦解，或者提前做一准备，这样使这个小国家能够通过网络化和智能化的系统平安了500年。所以我们可以看到，无论是海上风电还是一个国家的城邦，只要能够通过这些智能化或者可靠性的设计，是完全可以实现小系统的大安全性。所以说这里就是我们所说到的智能化的一个特点。

 

　　大家可能会有疑惑，智能化电器和海上风电，或者整个风电管理系统是如何兼容，如何配合的？因为现在基本上我们所有的智能化风机或者智慧化风场都有自己的一套系统，这个智慧电器系统如何运用智能化的整个管理系统之中？其实这两边是一个相辅相成，或者是互相协作的关系。我们可以看到，其实上面所看到的是传统的风电管理系统就包含各种各样的升压站的管理，风机监控，天气预测，安防系统。对海上风电要求是25×335天，另外关键设备的运行状态需要掌握，尤其是针对主回路和关键的控制包括变桨偏航一套系统，同时判断潜在的风机故障，即使有集控中心，但是集控中心值班人员会看所有的风机，对非常小的子系统的关注度其实不高，针对这个其实正是我们智能化的系统应用的环节之一，这是通过可靠的智能化系统帮助决策人员或者运维人员进行整个维修和安装的决策，避免误操作，这点我们风电其实所积累的惨痛教训还是蛮多的。

 

　　所以可以看到针对这些比较有意思的电器的敏感原件以及电器的核心的可靠性的影响情况下，其实海上风电或者风电管理系统，是跟专业化的电器的智能系统两边有很好的衔接作用，因此我们说，什么叫一个好的海上风电的智能化电器系统，或者海上风电智能化电器系统怎么支撑海上风电的可靠性提升，首先需要有专业性，另外需要有非常好的兼容和互补性，能够推动整个能源在未来的不断升级，包括容量的升级，结构的升级，操作的升级。

 

　　兼容性一定是整个智能化系统经过分层，这里看到的是施奈德一直主张的三层的架构，这个架构体现什么概念？就是可以看到横向从风机用的关键电器设备之上，最下层是互联互通的产品，这个产品有两个非常关键的要素，一是产品级别的智能化必须保证快速可靠的监测和智能化的运维，这是一个升阶的要求。但是还有一个基础要求，就是任何智能化的产品一定不能影响到风电自身可靠性和可验证性的要求，这里既保证它非常聪明还保证它非常强壮，能够经历所有海风的挑战，包括浪，包括环境。基于这个互联互通产品之上其实是应用层，所谓应用层就是我们能够通过各种各样智能化的应用，包括千里眼的系统，施奈德在三层之间都是开放和模块化的，如果我们当前是由专业化的应用层管理方式可以无缝连接智能化产品，如果客户需要专业的电气化的应用软件或系统，施奈德有全球的经验来提供从资产管理到系统应用两级服务，所以是一个兼容化和模块化的设计，这样就能保证我们在使用中的时候，基于现场系统，基于风机厂商和业主要求不同搭配，这里的灵活性就能体现兼容性的特点。

 

　　其实专业性指得是当我们积累了比如说一百多年的整个电器知识和经验的时候，当我们有五十年到六十年的海上风电经验的时候，如何把这些经验融入到产品之中，把这些产品看到整个系统之中。可以看到从双馈到直驱，从中压到低压，在每一个核心产品上，抗振动要求还是前后期产品配合要求，都有很多的选择性、可靠性的验证，高温、低温、耐湿、盐雾和潮湿跟一般的风电管理系统不同。针对核心的主控设备的运行状况如何，尤其进入十年左右频繁故障期的时候，引起系统停机最大概率的往往是这些看得不太起眼的电器设备，所以对于电器设备的专业化的智能选型和智能监测，将影响未来海上风电发电的可用性，也是非常关键的，所以专业性是对管理系统整个通用性的一个互补。

 

 

　　海上风电知道海域非常广，而且相对来说有集控中心的集中监控，也有分散风机的监控，所以既要见到整个森林又要见到单个树木的系统，针对这套系统如何实行可靠性的管理，这里其实也是我们智能电器或者智能化电器系统需要考量的很核心关键的一点，因此这里实现的是一体化移动运维还有标准化界面。最后一项实现的大数据智慧就是我们各种各样的电器在海上风电应用中的积累的这些无论是老化曲线，还是应对不同风况和不同机组的预警判断。所以说有效性其实体现的就是我们操作的高效性。

 

　　现在所有的智能手机升级的已经不用再像以前一样比如到手机店插根数据线去升级，因此我们未来如果我们海上风电本身来说是一个长寿命周期，尤其寿命周期成本非常高的，或者非常平衡的一个系统，如果初始的采购成本可能控制比较严的情况下，当风机发电进入了五年、六年、七年的阶段之后，我们发现需要有智能化的管理需求，这时候该怎么办？完整的良好的电力电器系统需要提供一个无缝的需求，一开始采用的是高性价比的解决方案，随着发电效率的上升，随着财务状况的改善，可以通过软件系统来升级里面核心的电器的设备原件，这样就能带来在未来的时候通过一个数据接口可以实现对它所有的无论是监控、预警、保护、维护，这一系列系统的全方面升级，而且这个系统背后是全局化平台支撑我们做一系列工作。举个例子，核心回路的主控分回路，用连接可以实现对整个核心关键回路的端到端的监测，只要在主控回路中没有接口就可以把这个引入，而且未来20-25年之内有不断升级的曲线，帮助我们对软件方面的优化，以及针对风电专业的优化，这一块也是配合它的可进阶。

 

　　总结看到智能风电或者智能风电电器系统，一方面包含风电设备、决策系统，移动平台和专家系统，这整个环节的配合，同时其实它其实最终希望实现的高可用高收益，这一点无论是风电还是新能源产业发展的核心命脉所在。

 

　　非常感谢大家，因为时间比较有限，就简单分享一下，有兴趣可以下面再交流，谢谢！

 

　　（发言整理自现场速记，未经本人审核）