國家風光儲輸示范工程位于河北省張北縣，是全球首個也是全球最大的集風電、光伏、儲能、智能輸電于一體的示范工程，素有新能源領域的“國家名片”之稱。該工程是為了解決新能源大規(guī)模并網(wǎng)這一世界性技術難題，而進行的科學探索，其風電、光伏和儲能總裝機規(guī)模計劃分別達到500MW、100MW和110MW。

作為國家風光儲輸示范工程二期最后一個整裝風電項目，張尚50MW擴建項目對大容量機組單機至場群、交付至運維管理進行數(shù)字化與智能化賦能，全面提升場群智能化水平和運營潛能，為風光儲聯(lián)合發(fā)電智能化起到了關鍵的示范作用。

↑ 張尚50MW擴建項目全場并網(wǎng)

敏捷交付平臺縮短建設周期

張尚50MW擴建項目投運前，國家風光儲輸示范工程已安裝的28臺GW103-2.5MW、15臺GW100-2.5MW和2臺GW100-3.0MW金風科技直驅永磁風電機組運行表現(xiàn)良好，年度平均無故障工作時間（MTBF）達到4000小時以上，因此國網(wǎng)風光儲公司此次選擇11臺GW155-4.5MW機型，作為最后一個50MW整裝項目的“壓軸機型”。該機型單機容量4.5MW，輪轂高度95m，是金風科技實現(xiàn)批量交付的陸上旗艦機型。但受新冠疫情、行業(yè)搶裝、極端天氣等多重因素影響，該項目建設工作面臨重重挑戰(zhàn)。

“我們深知，在搶裝背景下建設期每減少一天，就可幫業(yè)主節(jié)約數(shù)十萬元成本，”金風科技張尚50MW擴建項目經(jīng)理李春明談到：“為此，我們在該項目上應用了金風科技最新自主開發(fā)的敏捷交付平臺（Fulfillment Command Center，以下簡稱‘FCC’）數(shù)字化工具。”

FCC平臺旨在幫助項目現(xiàn)場的工作人員通過數(shù)字沙盤實時了解計劃排產(chǎn)、生產(chǎn)制造、運輸、多項目執(zhí)行及庫存管控等多維度、多場景的信息，可有效解決信息傳遞滯后等問題，大幅提升交付端整體效率，縮短項目現(xiàn)場建設周期。

↑ FCC展現(xiàn)的張尚50MW擴建項目數(shù)字沙盤

“在張尚50MW擴建項目，F(xiàn)CC信息顯示，某部件兩天內(nèi)無法到達既定機位點，我們第一時間更新吊裝排期，安排現(xiàn)場資源轉場進行卸貨等工作，返回后再吊裝機組?！崩畲好魈岬剑骸皟H這一次優(yōu)化，F(xiàn)CC就幫助我們追回兩天施工時間?！?/p>

FCC平臺的應用有效保障了張尚擴建項目的施工進度，在首臺機組吊裝用時7天的基礎上，項目建設效率持續(xù)提升，后續(xù)機組吊裝最快僅用時2.5天。

↑ 張尚50MW擴建項目

風電場智能化全面領先

張尚50MW擴建項目的示范意義不僅體現(xiàn)在助力項目交付的FCC平臺，還通過應用金風科技“風至”智能控制平臺，構建了“深度感知、自我認知、協(xié)同決策”的智慧風電場。

深度感知，主動了解與利用風況變化

張尚50MW擴建項目11臺機組全部搭載金風科技EFarm智能技術。與傳統(tǒng)風電機組只有被風吹到葉輪才能感知風能和風載有所不同的是，EFarm智能技術相當于為機組裝上了可以看到風能信息的“眼睛”。

這雙“眼睛”以高達0.1m/s的精度感知機組前方的風速、風向變化，并將這些信息用于整機控制，使機組提前做出最佳動作，在提升機組安全性的同時優(yōu)化發(fā)電量。數(shù)據(jù)顯示，EFarm智能技術可降低機組關鍵部位載荷5%-15%，同時優(yōu)化發(fā)電量約1%-3%。

自我認知，優(yōu)化機組運行狀態(tài)

張尚50MW擴建項目配置機組振動在線檢測系統(tǒng)，能夠對機組運行狀態(tài)進行在線健康監(jiān)測、評估、報警。這不僅能避免、減少重大事故發(fā)生，也可為預防性維護提供科學依據(jù)。

以往案例顯示，該系統(tǒng)可幫助機組規(guī)避單次發(fā)電機重大故障風險，由此在全生命周期內(nèi)削減發(fā)電機更換費用約50萬元，同時減少機組發(fā)電損失約70萬kWh。

同時，項目配置的智能自適應控制則可以結合機組對自我認知結果及外部環(huán)境特點，在載荷安全、發(fā)電收益、環(huán)境友好、安全可靠等方面進行最優(yōu)決策，保證機組運行狀態(tài)最優(yōu)。

↑ 張尚50MW擴建項目

協(xié)同決策，實現(xiàn)機組相互配合

如果說深度感知與自我認知是“感知自己，利用風能”，那么基于能巢的系統(tǒng)決策能力，則是“感知同伴，相輔相成”。

能巢集成了多個風電場級控制功能，通過綜合應用尾流控制、偏航矯正、壽命預測、故障預警等功能，提升機組和場群整體表現(xiàn)，降低運維成本。僅以尾流協(xié)同控制一項為例，該功能可根據(jù)不同地形、風資源及機組排布的實際情況，提升風電場群總發(fā)電量0.5%-2%。

張尚50MW擴建項目的投運只是一個新的開始。金風科技將繼續(xù)與國網(wǎng)風光儲公司深入合作，為張尚50MW擴建項目量身打造智慧運營2.0模式。該模式基于最先進的集中、共享和智能運維理念，助力項目運營向集團化集中管控、決策，區(qū)域經(jīng)營、集中監(jiān)控，電站運行管理標準化方向提升與轉變。