隨著我國風電產業(yè)規(guī)模的不斷增加，風電行業(yè)棄風限電、高成本、自主創(chuàng)新能力差、制造和配套能力不足、標準體系建設滯后等問題凸顯出來。風電場運行管理中的功率曲線驗證標準，由于技術難度大，技術路線不清晰，缺乏可供參考的國際標準，編制多年無法完成審查，制約了我國風電行業(yè)的技術進步。
中國電力設備管理協(xié)會風電專業(yè)委員會于去年11月開始以 《中國風電場設備管理對標評價平臺》為基礎在全國風電行業(yè)組織開展對標評價活動，利用人工智能技術，采用“局部優(yōu)化，全局中庸”的思維方法，計算風電機組六大運行指標并統(tǒng)計、分析和發(fā)布。今年的重點工作是在對標評價活動的基礎上，結合我國風電機組型式認證成果和風電場設計、建設和管理實踐，啟動《風電機組功率曲線全生命周期閉環(huán)管理和數(shù)據(jù)開放》項目。該項目的目標是將全球所有風電機組主要技術參數(shù)、運行管理指標以及具有我國自主知識產權的創(chuàng)新技術參數(shù)——“標準額定風速”匯集成一個全球開發(fā)的數(shù)據(jù)庫，并將其命名為《風車庫》。
《風電機組功率曲線全生命周期閉環(huán)管理和數(shù)據(jù)開放》項目的核心技術是利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術，將全球所有型號的風電機組功率曲線擬合成一條可以用簡單的公式表達的標準功率曲線，并將其命名為17799曲線（發(fā)明專利）。在具體實踐中，首次提出“標準額定風速”的概念，并將其作為風電機組的重要技術參數(shù)應用于風電機組型式認證、風電場設計、風電機組選型、風電場投產后功率曲線驗證、風電場出質保前功率曲線驗證、風電場運維等風電機組功率曲線的全生命周期閉環(huán)管理。
通過對 “標準額定風速”的觀察和分析，我們發(fā)現(xiàn)標準額定風速非常符合動力與電氣工程學原理并呈現(xiàn)如下規(guī)律：相同葉輪直徑和額定功率的風電機組的標準額定風速是比較接近的。相同葉輪直徑的風電機組，標準額定風速隨著額定功率的增大而增大。相同額定功率的風電機組，標準額定風速隨著葉輪直徑的增大而減小。
“標準額定風速”相對于風電機組制造商提供的功率曲線的額定風速，更接近風電機組的理論額定風速，更符合動力與電氣工程學原理，對風電機組功率曲線管理具有更科學、更簡單、更直觀的應用價值。
17799曲線從2013年開始工程實踐和應用，經(jīng)過大量試驗和驗證，已在華電集團的風電集控平臺和風電診斷平臺全面應用，其他相關單位也得到了廣泛應用。截至目前的驗證結果表明，使用17799曲線計算的風電機組理論發(fā)電量和使用風電機組制造商提供的靜態(tài)功率曲線計算的風電機組理論發(fā)電量偏差在1%以內。隨著“中國風電場設備管理對標評價活動”的開展，17799曲線已經(jīng)成為我國風電行業(yè)一項成熟、可靠、實用的技術被廣泛應用。該項技術的應用開啟了風電機組理論功率計算的函數(shù)時代，實現(xiàn)了功率計算方法由傳統(tǒng)的差值法向先進的函數(shù)法的重大跨越。
《風車庫》主要以風電機組型式認證技術參數(shù)為基礎，加入“標準額定風速”、功率曲線保證值、機組可用率等運行管理指標。《風車庫》中風電機組投產和出質保時功率曲線驗證保證值以及機組可用率等運行管理指標可以反映風電機組的整機設計水平、型式認證水平、制造水平、產品性能和設備運行的可靠性水平。
《風車庫》數(shù)據(jù)的積累和開放，涉及風電機組型式認證、風電場設計、風電機組選型、風電場投產后功率曲線驗證、風電場出質保前功率曲線驗證、風電場運維管理等風電機組功率曲線管理的全生命周期。目前《風車庫》已收入近100款型號的風電機組，每款機組的“標準額定風速”均計算完成，功率曲線驗證的保證值需要大量風電場功率曲線驗證成果的統(tǒng)計、積累和動態(tài)更新，可用率數(shù)據(jù)也需要大量機組接入 《中國風電場設備管理對標平臺》后進行統(tǒng)計、積累和動態(tài)更新。
隨著 《風電機組功率曲線全生命周期閉環(huán)管理和數(shù)據(jù)開放》項目的逐步開展，數(shù)據(jù)積累工作已成為攻克本工程技術難題的關鍵點和突破點，也是我們未來面臨的關鍵難點和挑戰(zhàn)。為了順利實現(xiàn)數(shù)據(jù)積累工作，我們編制了《中國風電場設備管理對標評價技術規(guī)范》《風電機組功率曲線驗證技術規(guī)范》《風電機組標準負荷曲線的計算、繪制和使用技術規(guī)范》和《風電場用地預審前選址技術規(guī)范》等技術標準，計劃2019年以團體標準和行業(yè)標準的型式發(fā)布，積極依據(jù)上述標準，聯(lián)合風電運營商、有實力的第三方機構開展好功率曲線驗證和風電場對標評價工作，迅速積累數(shù)據(jù)，同時積極向國家能源局等行業(yè)主管部門匯報，爭取行業(yè)主管部門的指導和政策支持。該項目預期成果將包括發(fā)明專利、實用新型專利、軟件著作權、論文、團體標準、行業(yè)標準、國家標準、國際標準等。
建立涵蓋全球所有風電機組型號的技術參數(shù)和管理指標數(shù)據(jù)庫——《風車庫》，打造面向全球的數(shù)據(jù)公共開放平臺，將實現(xiàn)風電機組從產品型式認證，到機組選型，到機組投產，到機組出質保，再到機組退役的全生命周期內功率曲線的閉環(huán)管理，開啟了風電機組功率計算的新時代（函數(shù)時代），是未來風電科技發(fā)展的必然趨勢，也是我國在風電領域科技創(chuàng)新的關鍵突破口。
該工程技術難題取得突破后，必將促進我國風電裝備制造質量與風電場運行管理水平大大提升，對風電設備制造和運行管理領域的科技發(fā)展產生重大影響，引領該領域向著簡單化、標準化、智能化、實用化發(fā)展，更有利于增強我國風電裝備制造和風電場運行管理技術領域在國際市場中的競爭力和影響力，為全球風力發(fā)電技術進步貢獻中國標準、中國智慧和中國力量，為把我國建設成為世界科技強國做出貢獻。
