10月17日,CWP 2018創新劇場在E1館舉行,本屆大會創新劇場以“未來風電”為主題,來自中國及全球領先的行業企業展示和介紹了業內頂尖的前沿產品和技術。遠景能源智慧風場軟件產品總監趙清聲在現場發布了“集控X.0:下一代生產運營中心數字化方案”。
以下為演講實錄:
過去8年來,發電企業在生產運營階段最大的管理變革是做了“遠程集中監控,現場少人值守”,升壓站統計,全國1700個風場,1300個光伏電站,各發電企業陸續建了近100個集控中心。這些第一代集控中心,大多實現了每個場站減少4-6名運行班人員的業務目標,但又普遍面臨著如下的四類問題,無法支持新能源業務的進一步發展。
如今,遠景的集控X.0就致力于用技術探究并解決這四個問題。
第一,數據質量問題無法支撐安生部實現損失電量EBA考核管理。體現在三方面:1. 風機側無法斷網后斷點續傳,數據完整率無法保證。2. 傳統電力104規約等不支持遙測量時標,數據有效率無法保證。3. 所有計算集中在集控端,導致數據源端、站端、集控端數據不一致。
第一代集控的數據采集技術,由于解決不了數據質量基本的完整率、有效率、一致率問題,導致幾乎所有的集控中心都抱怨,數據質量差,或者數據曾經都準過,但一段時間又不準了,數據維護后,又準了,然而數據維護比設備維護還麻煩。集控X.0針對以上問題,采用最新邊緣計算技術通過設備直連,站端數據預處理,61850新規約等手段,實現考核級的數據準確。
第二,今年“三北”風電處于復蘇期。但這些大風電基地涉及到跨區電量交易,11月甘肅馬上又要上省內現貨交易,售電部門急需集中的發電預測。但第一代集控各站收集匯總上來的功率預報準確度不高,僅80%出頭,急需高精度的功率預報。但全球最優秀7大國家氣象機構在日前風速預報的平均誤差是2.5m/s,對應風場出力有時能差一倍。集控X.0上孔明新能源功率預測系統,作為國家超算中心最大的商業客戶,每天5000核并行計算,為每個風場光伏定制氣象預報,將氣象誤差減少到2m/s以下,目前已接入全國500余風場,平均風功率預報準確度90%,高于行業平均水平7%;光功率預報準確率93%,高于行業平均水平1%,同時依舊在不斷提升中。
第三,今年海上風電處于爆發期。無論陸上海上,生技部一直想預警風機發電性能跌落與大部件失效,管理好資產的重大風險。但是,第一代集控的架構無法支持大數據與機器學習,也無法積累足夠的失效案例,來控制預警的誤報率與漏報率,所以亞健康預警這么多年來,市場上無法找到一款產品,大家都是在各自測試系統上,在各種論文上,在自己的風機上宣布宣布獲得了成果。集控X.0上的Ensight(扁鵲)亞健康預警系統是業內首個正式發布的風機性能與健康度管理產品,基于2PB的運行數據以及不同機型失效數據的泛化模型,可以基于當前各類機型共有的數據,對各類傳動鏈關鍵部件,變槳偏航控制進行預警。對于葉片上沒有傳感器的行業現狀,遠景技術團隊自研了支持安裝在任何風機塔筒門框上的智能麥克風,通過監聽掃風聲音,預警葉片缺陷,化更換為檢修。
第四,今年分布式風電處于萌芽期。在生產階段,如何以度電成本最低的分布式風機為基礎,對110kV以下配網內的光伏,儲能,用戶配電負荷,電網供電進行綜合能源管理,進一步降低對負荷用戶的最終售電電價,是分布式風電在運行模式上相對集中式風電最大的不同。第一代集控由于風光儲配設備都使用獨立的軟件分別監控,數據無法打通實現跨領域優化算法,以及控制命令的協同。集控X.0通過Enflex實現綜合能源管理小調度,對風光波動源準確預測有功出力,儲能根據電價調節吸納,風光儲本地無功治理,對柔性負荷可中斷負荷實時調節,剛性負荷優化排產。最終提升自發自用比例,降低度電電費; 控制峰值容量,降低基本電費,站用戶角度,實現用電度電成本降低15%,站發電企業角度,售電電價相比上網提升0.1元。
總結,集控X.0相比第一代集控,以“邊緣計算,預警預測,領域協同,開源架構”為技術特征,幫助客戶在監控中心基礎上,實現支持安生部的績效評估中心,支持生技部的風險預警中心,支持售電部的現貨交易的預測中心,支持綜合能源管理部的分布式微網調度中心。
以下為演講實錄:
過去8年來,發電企業在生產運營階段最大的管理變革是做了“遠程集中監控,現場少人值守”,升壓站統計,全國1700個風場,1300個光伏電站,各發電企業陸續建了近100個集控中心。這些第一代集控中心,大多實現了每個場站減少4-6名運行班人員的業務目標,但又普遍面臨著如下的四類問題,無法支持新能源業務的進一步發展。
如今,遠景的集控X.0就致力于用技術探究并解決這四個問題。
第一,數據質量問題無法支撐安生部實現損失電量EBA考核管理。體現在三方面:1. 風機側無法斷網后斷點續傳,數據完整率無法保證。2. 傳統電力104規約等不支持遙測量時標,數據有效率無法保證。3. 所有計算集中在集控端,導致數據源端、站端、集控端數據不一致。
第一代集控的數據采集技術,由于解決不了數據質量基本的完整率、有效率、一致率問題,導致幾乎所有的集控中心都抱怨,數據質量差,或者數據曾經都準過,但一段時間又不準了,數據維護后,又準了,然而數據維護比設備維護還麻煩。集控X.0針對以上問題,采用最新邊緣計算技術通過設備直連,站端數據預處理,61850新規約等手段,實現考核級的數據準確。
第二,今年“三北”風電處于復蘇期。但這些大風電基地涉及到跨區電量交易,11月甘肅馬上又要上省內現貨交易,售電部門急需集中的發電預測。但第一代集控各站收集匯總上來的功率預報準確度不高,僅80%出頭,急需高精度的功率預報。但全球最優秀7大國家氣象機構在日前風速預報的平均誤差是2.5m/s,對應風場出力有時能差一倍。集控X.0上孔明新能源功率預測系統,作為國家超算中心最大的商業客戶,每天5000核并行計算,為每個風場光伏定制氣象預報,將氣象誤差減少到2m/s以下,目前已接入全國500余風場,平均風功率預報準確度90%,高于行業平均水平7%;光功率預報準確率93%,高于行業平均水平1%,同時依舊在不斷提升中。
第三,今年海上風電處于爆發期。無論陸上海上,生技部一直想預警風機發電性能跌落與大部件失效,管理好資產的重大風險。但是,第一代集控的架構無法支持大數據與機器學習,也無法積累足夠的失效案例,來控制預警的誤報率與漏報率,所以亞健康預警這么多年來,市場上無法找到一款產品,大家都是在各自測試系統上,在各種論文上,在自己的風機上宣布宣布獲得了成果。集控X.0上的Ensight(扁鵲)亞健康預警系統是業內首個正式發布的風機性能與健康度管理產品,基于2PB的運行數據以及不同機型失效數據的泛化模型,可以基于當前各類機型共有的數據,對各類傳動鏈關鍵部件,變槳偏航控制進行預警。對于葉片上沒有傳感器的行業現狀,遠景技術團隊自研了支持安裝在任何風機塔筒門框上的智能麥克風,通過監聽掃風聲音,預警葉片缺陷,化更換為檢修。
第四,今年分布式風電處于萌芽期。在生產階段,如何以度電成本最低的分布式風機為基礎,對110kV以下配網內的光伏,儲能,用戶配電負荷,電網供電進行綜合能源管理,進一步降低對負荷用戶的最終售電電價,是分布式風電在運行模式上相對集中式風電最大的不同。第一代集控由于風光儲配設備都使用獨立的軟件分別監控,數據無法打通實現跨領域優化算法,以及控制命令的協同。集控X.0通過Enflex實現綜合能源管理小調度,對風光波動源準確預測有功出力,儲能根據電價調節吸納,風光儲本地無功治理,對柔性負荷可中斷負荷實時調節,剛性負荷優化排產。最終提升自發自用比例,降低度電電費; 控制峰值容量,降低基本電費,站用戶角度,實現用電度電成本降低15%,站發電企業角度,售電電價相比上網提升0.1元。
總結,集控X.0相比第一代集控,以“邊緣計算,預警預測,領域協同,開源架構”為技術特征,幫助客戶在監控中心基礎上,實現支持安生部的績效評估中心,支持生技部的風險預警中心,支持售電部的現貨交易的預測中心,支持綜合能源管理部的分布式微網調度中心。