從更長(zhǎng)更大 到更聰明更智能

縱觀風(fēng)電機(jī)組的發(fā)展歷程，中國(guó)海裝引領(lǐng)了加長(zhǎng)葉片時(shí)代，即通過加長(zhǎng)葉片來提升單位千瓦掃風(fēng)面積、加大單機(jī)容量、提升塔筒高度等。每年都能看到各家新的大功率、長(zhǎng)葉片機(jī)型問世，但在基礎(chǔ)制造能力沒有顛覆性突破的情況下，葉片長(zhǎng)度不可能無休止加長(zhǎng)、功率等級(jí)也不可能無限制增大。

目前，可以看到各整機(jī)商主推機(jī)型的單機(jī)功率和葉片長(zhǎng)度已經(jīng)基本相差無幾。因此，在零部件結(jié)構(gòu)如此同質(zhì)化的時(shí)代，需要思考的是如何提升風(fēng)電機(jī)組的軟實(shí)力，如何讓風(fēng)電機(jī)組更聰明、更智能。對(duì)此，中國(guó)海裝提出了面向未來的解決方案——智能風(fēng)機(jī)&智慧風(fēng)場(chǎng)。

會(huì)思考的大腦、能行動(dòng)的肢體、會(huì)感知的觸覺

如何打造一個(gè)會(huì)思考、能學(xué)習(xí)、善決斷的智慧風(fēng)場(chǎng)，首先得從智能風(fēng)機(jī)說起。中國(guó)海裝始終堅(jiān)持把風(fēng)場(chǎng)視同一個(gè)組織，要想讓整個(gè)風(fēng)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)高智慧運(yùn)行，需要有運(yùn)籌帷幄的場(chǎng)群管理系統(tǒng)作為“領(lǐng)頭羊”。但僅憑 “領(lǐng)頭羊”的一路狂奔無法實(shí)現(xiàn)發(fā)電量的最大化提升，還需要強(qiáng)有力的執(zhí)行者——智能風(fēng)機(jī)。

如何去賦予風(fēng)機(jī)智能呢？這要求我們不能單純地把風(fēng)機(jī)當(dāng)成一個(gè)只知道執(zhí)行命令的機(jī)械設(shè)備，中國(guó)海裝視風(fēng)機(jī)為一個(gè)能夠擁有智慧的生物，精心為其打造會(huì)思考的大腦、能行動(dòng)的肢體、會(huì)感知的觸覺。

風(fēng)機(jī)的感知能力需要應(yīng)用各種先進(jìn)傳感器對(duì)風(fēng)電機(jī)組所處環(huán)境、狀態(tài)、行為的全方位、深層次的獲取。通過豐富的數(shù)據(jù)獲取，為智能風(fēng)機(jī)的管理和控制提供準(zhǔn)確有效的數(shù)據(jù)輸入。除常規(guī)的風(fēng)速風(fēng)向、溫濕度、振動(dòng)等傳感器之外，中國(guó)海裝還提供了葉片振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、傳動(dòng)鏈振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、塔筒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等各類智能型傳感器系統(tǒng)。大規(guī)模傳感器的部署和應(yīng)用，構(gòu)成智能風(fēng)機(jī)的眼睛、耳朵、觸感，實(shí)時(shí)感知機(jī)組運(yùn)行過程的全狀態(tài)。“觀”狀態(tài)、“聽”頻譜、“感”振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組狀態(tài)全方位的監(jiān)測(cè)。

通過大量傳感器實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋到風(fēng)機(jī)的PLC控制單元，機(jī)組就能第一時(shí)間感知到當(dāng)前所處的環(huán)境、狀態(tài)，并做出正確的反應(yīng)。怎樣讓它做出的反應(yīng)是最優(yōu)最合理最智能的呢？這就需要風(fēng)機(jī)有一定的學(xué)習(xí)、總結(jié)、思考能力。

通過各種智能傳感器完成對(duì)所處環(huán)境、狀態(tài)和行為的認(rèn)知后，機(jī)組運(yùn)用自主學(xué)習(xí)能力對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，提高對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的洞察力和理解力。對(duì)先后邏輯、因果關(guān)系進(jìn)行深度挖掘；對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的建模，建立面向場(chǎng)景的更細(xì)分維度分析模型和控制策略模型；運(yùn)用自適應(yīng)尋優(yōu)，尋找最適應(yīng)于當(dāng)前狀態(tài)的風(fēng)機(jī)運(yùn)行行為，如此實(shí)現(xiàn)機(jī)組從自我識(shí)別、自我學(xué)習(xí)、自主控制到自主適應(yīng)的過程。

以中國(guó)海裝研發(fā)的偏航自學(xué)習(xí)技術(shù)為例，該技術(shù)是基于風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)多維數(shù)據(jù)庫(kù)，利用數(shù)值計(jì)算模型來實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組在線偏航校準(zhǔn)。同時(shí)，通過長(zhǎng)期的偏航自動(dòng)校準(zhǔn)，不斷進(jìn)行計(jì)算模型修正，配合原有自動(dòng)偏航技術(shù)，能夠有效提高機(jī)組偏航對(duì)風(fēng)性能。與此類似的風(fēng)況識(shí)別自適應(yīng)控制技術(shù)，也是通過數(shù)值算法優(yōu)化、風(fēng)電機(jī)組動(dòng)力學(xué)復(fù)雜模型修正，借助現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)組運(yùn)算設(shè)備，實(shí)現(xiàn)較高精度的等效風(fēng)速在線計(jì)算，獲得用于風(fēng)況識(shí)別較為準(zhǔn)確的輸入風(fēng)速。風(fēng)況識(shí)別技術(shù)（根據(jù)模型反向推算風(fēng)速）已經(jīng)經(jīng)過技術(shù)測(cè)試，產(chǎn)品化實(shí)施也正在研究中，預(yù)計(jì)可在2年內(nèi)逐步應(yīng)用。

以上是中國(guó)海裝在單機(jī)智能方面的部分研究成果，我們將在后續(xù)逐步介紹中國(guó)海裝在打造智能風(fēng)機(jī)、智慧風(fēng)場(chǎng)過程中的最新進(jìn)展。

來源:中國(guó)海裝