风电运维中可视化技术运用研究

风电运维中可视化技术运用研究

福中平

华能云南滇东能源有限责任公司风电分公司 650000

摘要：风电作为满足社会发展需要的清洁能源，其供应稳定性与低碳社会发展质量之间存在直接联系。为实现对风电供应情况的管控，本文以某风电运维管理系统为例，对系统架构进行研究，分析可视化技术在系统运维管理工作中的应用方法，提出将可视化技术应用于风电机组运维管理工作中，可以使工作人为直观了解风电机组运转状态，提升风电机组运维管理工作质量的结论，以期为风电行业蓬勃发展提供参考。

关键词：风电机组；运维管理；可视化技术；装机容量

引言：国家能源局发布的数据显示，2022年我国风电装机容量达到3.7亿千瓦，同比增长11.2%。从上述数据中得知，现阶段，我国风电行业正在蓬勃发展，在此背景下，为满足社会经济发展，对电力资源的需要，人们提升对风电机组运维管理工作的关注度。可视化技术作为现代化技术方法，将其应用于风电运维管理工作，具有十分重要的意义。

一、可视化风电机组运维管理系统框架

风力发电系统作为新能源发电系统中的代表性技术之一，风电机组一直是风电行业发展创新工作的重点，现阶段，为了实现风电机组运转状态的有效管控，提升风力发电工作的安全性与可靠性，工作人员将可视化技术融入风电机组运维管理工作中，构建了可视化风电机组运维管理系统，实现了风电机组全寿命周期的全面管控，推动了风电系统的运维管理工作朝着现代化、智能化的方向发展。当前的可视化风电机组运维管理系统主要由感知层、数据层、平台层、应用层、展现层这几个结构层次共同组成。其中，感知层在应用过程中，主要借助传感器、无人机摄影测量等技术，采集风电机组各设备的运转信息与空间信息。然后结合预先输入的风电系统参数，构建系统三维场景模型，便于工作人员在后续风电运维管理工作中，以三维模型为基础设施监督风电机组的具体工作情况，掌握风电机组的具体发电状态。并依据当地电力供求市场的现状，调整设备运转状态，达到提高风电机组运维管理水平，平衡当地电力供求状况的目的。数据层主要负责存储管理风电机组系统运转管理数据信息，并结合可视化风电机组运维管理系统的实际需要，开展数据信息的共享工作，在打造完整数据支撑体系的同时，为风电机组一体化管理工作的开展奠定坚实的数据基础。平台层在应用过程中主要以工作人员对可视化风电机组运维管理系统的基础服务需求为参照，通过协调GIS技术的方式，为运维管理系统的构建提供技术支撑。在构建可视化风电机组运维管理系统时，应用层的主要构建目的包括：全方位展示风电机组的空间信息、实时监管风电机组运转状态、开展风电机组的智能化运维管理工作、实现风电机组的智能化管理与科学规划。展现层是可视化风力发电运维管理系统与用户展开交互操作的重要平台，在构建这一平台时，应保证这一平台可以通过移动终端、大屏幕等设备开展交互操作，为用户提供多元化的智能服务，满足用户对风电系统智能化管理工作的需要[1]。

二、风电机组运维管理系统可视化技术

（一）2D可视化技术应用

2D可视化技术在应用过程中，一方面，能够将汇集到风电场运维管理信息，以图形、数据的形式直观地展现在工作人员眼前，降低机组运转状态分析管理的难度，提升风电场物资管控工作的质量与效率。另一方面强化了风电机组运转状态的监控水平，为风电场运维管理工作的有序开展提供便捷的数据信息支持。总之，在风电运维管理工作中，2D可视化技术的应用有利于风电机组的安全平稳运转。

1.风电场集中监控

在构建可视化风力发电运维管理系统时，2D可视化技术的应用，可以使工作人员以图形、数据的形式，实时获取风电场中单台以及全部机组的运转状态信息，便于工作人员结合自身的工作经验以及机组管理，要求开展单台或集群机组的远程控制工作。

2.日常运维管理

风电系统日常运维管理工作的主要内容包括：零部件的更换或维修、风电机组状态检查等工作。为了实现日常运维管理数据的整合分析，充分挖掘日常运维管理数据的价值，可以将2D可视化技术融入日常运维管理工作中。构建日常运维管理数据库，一方面，便于运维管理人员应用可视化风力发电运维管理系统，开展风电机组运维档案录入工作，另一方面，便于监管人员检查运维管理人员检修维护操作是否标准，在提升风电机组运转状态管控工作质量的同时，推动风电机组日常运维检修操作朝着规范化的方向发展。

3.运维信息管理

在将2D可视化技术融入风力发电运维管理工作时，工作人员可以将得到的数据信息汇集到数据库中，完成风电场日常运维工作的数据记录、分析工作。为降低数据分析管理的难度，风力发电运维管理系统会将汇总后的数据以图表的形式直观地展示在工作人员眼前，便于工作人员了解风电机组的运转状态，为后续运维管理工作的开展提供参照。

4.物资管理

物资管理是当前风力发电系统运维管理工作中的关键内容之一，开展物资管理工作时，2D技术的应用可以实现有效提升物资管理工作的便利性。具体来说，在开展物资档案管理与第三方维修管理工作时，2D可视化技术的应用可以将物资信息以图表的形式展现在工作人员眼前，工作人员可以更为高效开展物资档案的录入、整合工作。这种规范化的物资管理方式，不仅可以推动风电物资管理操作朝着数据化、可视化的方向发展，降低物资管理的难度，还能提高物资的利用率，实现风电运维管理成本的有效管控

[2]。

（二）3D可视化技术应用

由于风电机组结构较为复杂，若单纯采用2D展示方法或人员培训模式，工作人员都无法直观地了解风电机所的内部结构、运转原理以及故障状态。现阶段，为降低故障的出现概率，缩短故障处理时间，可以将3D可视化技术融入的风电机组运维管理系统当中，便于工作人员从不同维度了解风电机组机械结构与电气连接系统的运转状况，为风电机组运维管理工作水平的提高提供有效的支持。

1.仿真模拟培训

在构建可视化风力发电运维管理系统时，可以利用3D建模软件，按照风力发电机组具体参数信息等比例搭建3D模型，便于工作人员从不同角度了解风力发电机组的结构信息。同时，为强化工作人员的风力发电机组运维管理能力，在日常工作中运维管理人员可以依据检修规程，开展3D基础模型的拆解、检修、安装操作，为后续机组的日常检修运维管理工作的开展提供助力。

2.VR技术应用

风力发电机组运维管理工作存在一定的安全风险，现阶段，为了实现风险的有效管控，可以将VR技术融入可视化风力发电系统运维管理工作当中，通过虚拟引擎模拟真实场景的方式，便于工作人员更为直观地提升自身的运维管理能力。举例来说，在应用VR技术时，风电站可以通过开展事故体验、应急救援等情景在线安全培训活动的方式，不断强化工作人员的应急处理能力。同时，风电站可以通过模拟现实中风电机组运维检修场景的方式，不断增强运维管理人员的风电机组检修能力。

结论：总而言之，为保证风电机组能够稳定运转，提升风力发电工作的质量水平，可以将可视化技术融入风电机组的运维管理工作中，构建可视化的风电机组运维管理系统，实现风电机组全生命周期的实时管控，达到降低风电机组运维管理难度，提升供电稳定性的目的。

参考文献：

[1]]康永奎.风电系统全生命周期可视化智能管理平台关键技术研究[J].中国科技期刊数据库 工业A,2023(7):0012-0015.

[2]王晓燕,程普,李甬滨.浅谈可视化技术在电力信息系统运维中的应用[J].中文科技期刊数据库（引文版）工程技术,2022(8):0321-0323.