大风车有了智能医生
——AI赋能千行百业一线故事（十一）
8月23日，新天科创大数据中心技术人员通过风机智慧监控和预警系统查看风电场风机运行情况。 许冬摄
走进张家口坝上草原，漫山遍野的白色大风车高高耸立、随风转动，将风能源源不断地转化成电能，为千家万户送去绿色能源。
这些百米来高的大家伙，“生病”了咋办？河北新天科创新能源技术有限公司（以下简称“新天科创”）建立了数字化运维模型，可为大风车进行智能化分析诊断并提前预警，显著提升了风机安全运行水平。
“发电机非驱动端轴承温度过高。”8月7日，在位于张家口市的新天科创大数据中心，技术人员打开风机智慧监控和预警系统，发现沽源县莲花滩风电场223号风机报出预警信号，立即将相关信息发送到莲花滩风电场。
莲花滩风电场运维人员史占光接到预警后，和同事一起拿着工具前往风机机舱进行检查，发现发电机非驱动端轴承缺少润滑油脂。他们在轴承中加注油脂后，温度恢复正常。随后，相关处置情况被上传到新天科创大数据中心，完成预警闭环。
风机运维属于高空作业，作业高度经常在50米以上，是个辛苦活。风机出了故障，需要运维人员爬到塔筒高处，在逼仄的空间里检查各种管路和设备。
“要是风机能‘说’出自己的健康状况就好了。”这是过去史占光的一句玩笑话，也是顶风冒雪奋战一线运维人员的共同心声。
风机智慧监控和预警系统的投用，将运维人员的愿景变成现实，极大改善了他们的工作环境和运维效率。“这一数字化运维模型就像24小时在线的智能医生一样，可对风机系统做全面检查、给智能诊断建议，精准又高效，太给力了。”史占光说。
追风逐日，向绿而行。这些年来，依托丰富风光资源，我国新能源产业飞速发展，涌现出越来越多的风电场、光伏电站。
抢抓新能源发展机遇，新天科创积极开展新能源场站专业化运维，负责运维的全国各地新能源场站超过60座，装机容量近7000兆瓦，其中风电装机占绝大比例，分布于河北、山西、山东等14个省份。
“风电场大多建于人迹罕至的偏远地区，单纯靠人工维护，存在成本高、效率低、覆盖面窄问题。”新天科创副总经理许宜菲说，2020年，公司开始搭建大数据中心，建设风机智慧监控和预警系统，探索对风电场进行数字化运维。
数字化运维的第一步，是收集数据信息。然而，他们运维的国内外风机品牌共有15种，工艺路线各有特点，数据标准不一致。
没有捷径可走，他们干脆用笨办法——花费大量时间研究各种风机的说明书和图纸，通过“一对一”分析梳理，掌握不同品牌风机的“脾气秉性”。
经过归纳整理、研究分析，他们对15种风机的运作原理熟稔于心，这才开始量化标准，建立统一的数据指标体系。
智能算法是数字化运维的核心环节，直接影响数字化运维模型的性能和预测精度。
风机系统是一个复杂的能量转换系统，包括风机本体、驱动系统、控制系统、辅助设备等。他们和拥有丰富经验的风电场运维人员深入交流，利用大数据、人工智能等前沿技术，尝试将经验做法转化为智能算法，针对风机系统各点位、各环节运行一一制订数字化解决方案。
目前，新天科创大数据中心共接入45座风电场近3000台风机，部署智能算法150余种，可对风机温度、转速等进行智能分析诊断并提前预警。
“传统人工维护是头痛医头、脚痛医脚的被动处理，设备出现明显故障才出手修理。”许宜菲说，数字化运维模型可让运维人员提前感知风机的健康状况，及时发现潜在问题，显著减少了风机停机时间，大幅提升了风电场发电效率。
许宜菲举了一个例子。曾经，位于云南省建水县的七棵树风电场41号风机叶片角度与风向出现偏差，这一问题业内被称为“对风偏差”。偏差值越大，风机叶片捕捉到的风就越少，导致风机发电效率下降。“对风偏差”长期存在，还会增加机组载荷，加速风机部件磨损，破坏风机系统稳定性。
他们部署的偏航对风智能算法，通过对七棵树风电场41号风机发电效率、风向的智能分析，成功诊断出“对风偏差”问题，及时进行了处理，避免小故障演变成大问题。
生成风机齿轮箱油池健康温度曲线、建立蓄能器压力实时监测程序、建立叶片气动不平衡监测模块……通过不断给数据库投喂数据，风机智慧监控和预警系统的功能愈加完善。
随着新型能源强省建设扎实推进，河北省正加快大型风光基地等项目建设，到2035年基本建成清洁低碳、安全高效的新型能源体系。
新型能源体系建设离不开数字技术支撑。今年以来，结合各风电场运维人员的反馈情况，新天科创按照“集中监控、少人值守”思路，加紧对风机智慧监控和预警系统进一步优化。
“优化的方向，就是比照数字化运维实际效果与预期目标，将诊断和预警内容进一步细化，提升准确率和可操作性。”许宜菲说，今年上半年，新天科创大数据中心共发布预警指令1272项，通过数字化运维，显著提升了风机运行效率和稳定性。
新天科创员工超过900名，是平均年龄不到30岁的年轻团队。
“数字化运维是新生事物，也是年轻人的事业。”许宜菲说，在数字经济时代，他将带着技术团队在数字化运维的新赛道上奋勇向前，争做新时代的“追风人”。（河北日报记者 贡宪云）
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