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當(dāng)風(fēng)機(jī)遇上大數(shù)據(jù)

2015-05-15 來源:西門子西家 瀏覽數(shù):10697

  在現(xiàn)今大數(shù)據(jù)時(shí)代下,光有海量數(shù)據(jù)是不夠的。如何采集數(shù)據(jù),通過分析處理從中萃取有價(jià)值的信息或模式,已成為優(yōu)化操作,提高效率,增加產(chǎn)出的決定性手段。
  智能數(shù)據(jù),即對(duì)大量數(shù)據(jù)的智能分析,可以幫助我們監(jiān)測(cè)到生產(chǎn)設(shè)施中發(fā)生的新情況,了解發(fā)生的原因,預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì),繼而及時(shí)處理解決問題。智能數(shù)據(jù)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域已經(jīng)有所建樹。
  在過去25年里,西家工程師一直在研究機(jī)器學(xué)習(xí),利用數(shù)據(jù)或以往的經(jīng)驗(yàn),優(yōu)化計(jì)算機(jī)程序,讓復(fù)雜的系統(tǒng)更有效率。
  拿風(fēng)機(jī)來說,通過數(shù)據(jù)分析,軟件可以計(jì)算出各種天氣條件下風(fēng)機(jī)的最佳設(shè)置。相應(yīng)設(shè)置的數(shù)據(jù)會(huì)傳送到風(fēng)機(jī)的控制設(shè)備并作出調(diào)整。一旦出現(xiàn)類似的天氣條件,控制設(shè)備就會(huì)立即將風(fēng)機(jī)調(diào)到最佳設(shè)置,以提高效率,增加發(fā)電量。
  那為什么要優(yōu)化風(fēng)機(jī)設(shè)置呢?答案很簡單:因?yàn)楹芏鄷r(shí)候它們并沒有在全力運(yùn)行,所以還有更多的潛力可以發(fā)揮。尤其是在風(fēng)力不足的情況下,工程師希望優(yōu)化風(fēng)機(jī)的表現(xiàn),進(jìn)一步降低風(fēng)力發(fā)電成本,使它和傳統(tǒng)發(fā)電方式相比更有競(jìng)爭力。
  如今,越來越多的風(fēng)機(jī)安裝在氣候條件惡劣的偏遠(yuǎn)地區(qū),例如山頂,海上或者是雪域高原。對(duì)于架設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組來說,這些地方條件優(yōu)越,不但風(fēng)力資源豐富,而且無人居住,不影響人們生活。
  但是,這些有利于風(fēng)力發(fā)電的地理位置卻給風(fēng)機(jī)的維護(hù)工作帶來巨大的挑戰(zhàn)。因此,遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和診斷對(duì)于縮短維修時(shí)間,充分利用風(fēng)能,顯得尤為重要。
  西門子SCADA系統(tǒng)和機(jī)組情況監(jiān)測(cè)(TCM)系統(tǒng)每天都會(huì)采集海量數(shù)據(jù)。SCADA系統(tǒng)采集風(fēng)機(jī)電子和機(jī)械數(shù)據(jù)以及天氣和電網(wǎng)的信息,而TCM系統(tǒng)是一個(gè)震動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。
  每個(gè)風(fēng)機(jī)機(jī)艙最多會(huì)有九個(gè)傳感器,采集渦輪機(jī)主要部件的震動(dòng)數(shù)據(jù)。所有發(fā)電功率在2兆瓦以上的西門子風(fēng)機(jī)都配有TCM系統(tǒng),進(jìn)行終年無休的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
  所有采集到的數(shù)據(jù)都會(huì)被傳送到位于丹麥西部城市布蘭德的西門子風(fēng)力發(fā)電服務(wù)診斷中心。這個(gè)中心于2014年9月正式投入工作,負(fù)責(zé)采集評(píng)估7500多臺(tái)位于世界各地的西門子風(fēng)機(jī)日常運(yùn)行數(shù)據(jù)。
  該中心根據(jù)搜集的數(shù)據(jù)自動(dòng)生成不同型號(hào)風(fēng)機(jī)正常工作時(shí)的數(shù)據(jù)樣板值,不斷將機(jī)組實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和正常工作運(yùn)行數(shù)據(jù)樣板值進(jìn)行比對(duì)。遠(yuǎn)程診斷對(duì)于那些緩慢顯現(xiàn)的故障顯得尤為重要。
  有時(shí),西家工程師可以提前整整一年發(fā)現(xiàn)主軸軸承故障。詳盡的數(shù)據(jù)還可以讓布蘭德的診斷專家精確地判斷故障類型,以及是否需要派出維修技術(shù)人員實(shí)地維修。
  中心負(fù)責(zé)人Merete Hoe認(rèn)為風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和診斷是充分利用智能數(shù)據(jù)的絕佳案例。智能數(shù)據(jù)幫助縮短停工期,減少費(fèi)時(shí)費(fèi)錢的檢修次數(shù),從而提高風(fēng)機(jī)的效率以及電力產(chǎn)出。

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