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金风科技李凯歌:大数据背景下的机组风险监控和数据分析预警

  北极星风力发电网讯:10月22日上午,举办了“智慧运维论坛——大数据应用,智能预测及故障诊断”。 新疆金风科技股份有限公司数据监控副部长李凯歌发表了题为《大数据背景下的机组风险监控和数据分析预警》的主旨演讲。

  主持人(柳地):我们这个论坛题目叫大数据应用,智能预测及故障诊断,很受欢迎,题目潜力很大,接下来演讲的嘉宾是新疆金风科技股份有限公司数据监控部长李凯歌,金风科技大家都知道,他们的主机设备在我们国家销售算是第一个,他们在数据监控方面也是有独到之处的,他演讲的题目是大数据背景下的机组风险监控和数据分析预警,大家欢迎。

  李凯歌:大家好,今天非常高兴有这个机会跟大家分享一下金风科技在机组风险监控和数据分析方面的工作,我的报告分三个部分。

  第一部分是机组风险和状态监控,我们客户比较关注风险安全问题,对于风险来说,首先给大家介绍几个告警模型。告警和预警的区别是什么?我的理解可以跟大家交流一下,预警有必须充足的提前量,告警就是事件尚未发生或者即将发生的情况下,事故尚未发生的时候,我们触发的结果,需要在第一时间甚至几分钟之内去通知到现场进行处理,这也是结合我们的7×24小时监控,会在几分钟之内去现场采取措施。

  说到风险,大家知道对于风电机组来说最大的风险是倒塔、着火。这张图片是风机着火导致在美国发生三天火灾。也有数据统计显示,大概全球范围内每年因为火灾导致的损失也是超过2000亿美元。所幸金风这两年比较关注火灾的重大预防,通过实时数据回传,建立了相应数据监测模型,只要有前期征兆的时候,就可以在第一时间通知到现场,采取措施。

  第二个大风险叫飞车,大家从新闻上看到,在美国和南美区域,今年以来已经有多起倒塔事故的发生,金风做了相应数据模型,进行一个告知。此外还有雷电预警,是对雷电造成的叶片损失进行提前的告知,我们通过第三方的雷电数据资源结合我们自己的数据分析技术,每周对全国范围内所有机位点进行模型结果的输出,我们建立输出重大风险的机位点,给现场进行重点排查,避免未来更大损失的产生。

  这张图是7×24小时监控,包括整个风险模型的一张图,涵盖了我们机组运行的各个方面。除了风险这一块,还给客户提供指标监测服务,可以应客户需求建立各种各样的指标,来帮助客户去管理相应的风电场,比如第一个叫批量试件,针对每日机组数进行输出,应客户要求,可以对停机超过一定时间的机组进行第一时间的告知,包括不稳定机组,在某个机组如果故障次数大于一定的数字,我们可以对这个进行告知和输出。

  重点讲一下功率曲线和离心机组,功率曲线跟发电量是直接相关的,我们通过数据模型,发现功率曲线有异常的时候,第一时间到现场。同时会有排查方案给到现场,现场去排查确认,到底是哪个环节出现的问题,然后采取相应的措施,来改善我们的功率曲线和发电量。离群机组也是我们今年新开发的一个指标,我们把全国的区域按照聚类进行分类,总共分成42区域,同时对区域每台机组的表现进行数据统一分析,对于发电性能不好的进行输出,进行更深入的分析,这将来可以分成两方面,一方面对于前期风资源选址的问题进行纠正,另一方面也是可以识别机组,比如说失速的问题等等。

  第二部分是数据分析和建模应用,现在整个金风研发和慧能开发的数据模型已经达到一百多项,还在持续的增加。涵盖了机组的各个系统和零部件,当然它的准确率因为零部件不一样,准确率并不太一样。比如说叶片因为它没有直接的传感器,相对来说建立这种数据模型还是比较困难。整个预警模型准确率已经达到了80%以上。

  气象灾害,通过我们全球监控中心,能够对全国的气象资源进行分析,针对具体的风场发布相应的预警信息,比如说大风、高温、冰冻,能够让项目现场提前采取相应的措施,有助于提升现场运维的质量。

  在这儿给大家分享我们近期做的工作,叫风速地形数字化,我们通过机组运行数据,结合风速、地形以及相应的环境信息,从多个维度采取相应的数据分析,通过相关性、回归分析、神经网络和决策数等技术,来建立相应的模型,去看我们机组风险到底跟哪些变量有关,它的关系系数到底是怎么样的,最后筛选出来十几个变量,建立出来一个模型,能够具体到每个机位点的风险进行评估,这个评估也是应用于两方面,一方面对现场进行排查,对风险比较高的机组重点进行排查和运维。第二方面是输入到前端,在项目前期选址的时候,就可以跑一遍这个模型,如果有些机位确实风险比较高,我们就把这个机位排除掉。同时后续准备做一下风速地形和发电量的关联性分析。

  最后是信息和安全保障方面,近年以来大家可以看到数据安全这个形势确实不容乐观,以前的时候我们会觉得数据安全、信息安全距离我们比较遥远。近年来各种重大的事故,比如说facebook的信息泄露的事故,也提示我们信息安全就在每个人的身边。有数据统计显示,2013年以来全球信息安全支出是逐步提升的,已经接近了1000亿美元。金风整个数据监测系统是按照国家相应的标准进行建立的,同时我们今年也是邀请BSI对于我们信息以及风场数据整个管理体系做了一个认证。从管理矩阵上我们参照就是27001这个标准,从技术参照是国标222这个标准,这两个结合一起构成了我们数据安全管理框架。这也是我们整个信息管理的全流程,在电科院对等级防护评定是三级,三级除了银行行业以外是最高防护等级,定期会在公安局进行备案,在通过国产的硬件、国产操作系统以及国产的数据库,结合整个27001的管理体系,形成了整个数据安全防护,包括数据采集、数据传输、数据存储、数据处理、数据交换以及到数销毁的全部流程。

  最后给大家插播一个广告,10点半在金风的展台有ISO27001的发布仪式,欢迎大家有时间过去参加,大家有什么问题可以随时跟我交流,谢谢大家。

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