|
|
| 數據處理是提高風力發電行業生產力的關鍵 |
近年來，越來越多的大型綜合風力渦輪發電廠開始上線了，而且未來的增長率還會更高。在風季和高端市場最大限度的利用渦輪，已經成為風力發電公司達到高生產力和高效益的關鍵。Prasentia，這家在San Diego的公司，為風力發電工業提供專門的信息系統，而且還向客戶提供從完整的內勤資產管理工具集到監視系統的一整套管理工具。Prasentia 同樣也是一個獨立的系統集成商和服務提供商。Prasentia 能夠設計、安裝、監控、管理、維護用于新建的和現有的風力田的大范圍歷史歸檔系統。
對“解決方案”的需求
風力田在分散的環境下一般包含一兩百個風力渦輪發電機。以高認可率和高可靠率把這些發電機用網絡連接起來并交換數據，一直是 Prasentia 的首要目標。“項目所有者和資產管理人需要確認渦輪能夠盡量可靠的運轉。” Prasenia 主席 Dave Roberts 解釋說，“所以我們需要來自我們的Historian 系統的高層次的分析信息，以確保其發生。”
同樣，每個渦輪的一系列運行數據（例如，風速、風向、溫度）都會高速傳遞到系統中，而這些數據是在大約200個渦輪同時采集的。“這些渦輪必須保持運轉。基于西門子 SIMATIC IT Historian 核心技術，我們可以從系統中得到根本原因的分析和可預測的維護數據，能夠使我們采取所有必要的措施來優化生產率。”Dave Roberts 說。
SIMATIC IT 使 Prasentia 的技術人員能夠越過中間過程直接取得綜合數據，并仔細檢查振動、機油流出和其他操作設備因素。“SIMATIC IT Historian 使我們能直觀的了解到工廠的情況，并保持隨時了解我們所需要的任何事情以達到最高的績效水平。”Dave Roberts說。
當Prasentia 公司在1998年第一次尋求Historian技術時，投資方希望確認信息系統是由一個穩固的公司來支持。“其他的風力發電廠都是老一代的設備，這些設備沒有也不能提供可靠的技術支持、升級途徑和授權支持。”Dave Roberts 說。
“從技術方面說，風力渦輪和先前的Siemens 產品之間的接口是高級的，而且它的網絡能力就更高級了。”對比 Siemens，其他系統提供的數據采樣率非常緩慢。
升級到 SIMATIC IT
2003年，在使用了五年原來的西門子系統后，Prasentia 再次向西門子尋求幫助，因為他們想升級到新的層次。“利用等級績效是絕對需要的。”Dave Roberts 說。“我們使用的西門子系統，其高速采集率、系統可靠性和熱備份的能力，充分向我們證明：與一些自己開發的應用軟件來說，它是真正的高等級的應用軟件。”
為了在特殊站點完成實施，Prasentia 開發測試了專用于單個風力渦輪技術的通訊驅動，確保來自于全新渦輪技術風力田的數據以一貫可靠的方法采集，并產生有用的底層信息。這對監視資產的資產經理來說特別有用，因為這提供了跨多種項目的統一的方法和格式，用于報表和分析。
一個典型的風力渦輪提供了大約 150 個數據點。“在一個有 100 個風力渦輪的項目中，可以說有 10000－ 15000 個數據點需要傳送到數據服務器。在正確采集數據方面有大量的工作，而且工廠網絡的設計也是關鍵的因素。” Dave Roberts 說。“我們比較喜歡既有速度又有多余帶寬以備將來升級的以太網網絡。然而，一些渦輪制造商依然使用串行連接。在最近的一個項目中，我們創建了一種星型網絡，這允許我們通過渦輪控制器的串行端口連接到以太網網絡。這種設計在慢速連接的技術下加快了所需數據采集的速度。”在實施 SIMATIC IT 的整個過程中，Prasentia 與 Siemens 技術經理在邏輯開發、驅動調試、以及配置、安裝、運行過程中的其它方面合作的非常緊密。“在 Siemens的幫助下，我們在開發我們的產品方面有了非常多的合作經驗。我們所做的就是把 SIMATIC IT Historian 產品應用到風力發電工業。”
評估及平衡運行數據
使用趨勢分析工具，現場技術人員可以評估實時數據來確定組件的最微小退化是何時發生的。他們觀察不同時間周期的趨勢，進行預防性維護和可預見性維護。通過 SIMATIC IT Historian，數據被解壓縮并分析，以形成質保報告、停機時間報告、運行效率、質保效率，以及績效和生產率的其他方面。對運行趨勢提示功能的開發，為因生產率提高而帶來的可觀收益打開大門。“一個典型的風力田有大約97％的保證可用性，這是通過10分鐘的平均值計算的。Dave Roberts說。“通過高頻率數據采集，我們得到了更精確的高于或低于97％可利用性的渦輪圖片。我們就像從前的 Dragnet 電視秀一樣把Prasentia 當作“就是事實”的來源來瀏覽。我們的工作就是把績效事實和數字放到桌面上。這樣，項目業主和渦輪制造商/質保提供商在一起談判時，就知道事實究竟意味著什么了。”
SIMATIC IT 系統的主要優勢是使Prasentia 能夠在關鍵時刻化險為夷。 Dave Roberts 說。“SIMATIC IT 系統的主要優勢是使 Prasentia 能夠在關鍵時刻化險為夷。” Dave Roberts 聲稱。“這就是我們所做的。我們現在又開始把基于條件的監控以及振動分析，通過第三方提供商集成到系統中。我們使用SIMATIC IT 系統，所以我們把變速箱諧波的改變、塔上的扭轉和渦輪的輪片同其它因素同等看待。”一起看待所有這些事物使我們能夠建立我們預見能力。
最終，我們希望能夠告訴項目業主，例如，“您的變速箱在下一個600運行小時內，將會有40%的故障幾率。”當遇到風力田項目業主這樣的情況時，你可以提供那種需要大量有效數據的服務。而數據量就是我們現在所收集的。我們把它用于統計模型上，并提供有預見的算法。
更多有用的數據
一些渦輪制造商提供自己的歷史歸檔器和SCADA系統，但是Roberts說“這就像讓狐貍來看守雞一樣。你根本不知道渦輪制造商是如何進行警告計算的，也不知道渦輪是如何工作的。作為一個投資了兩三億美元的風力發電項目的業主，你可能想也可能不想處在這個位置上。通過向這些渦輪中插入我們自己優化的SIMATIC IT Historian 系統，我們提供為項目業主提供大量無偏差的數據。他們能控制自己的數據，并能得到自己精確的答案。”
這些“答案”——深入的系統績效數據——可以在任何地方安全使用。Prasentia 技術現在用于14個主要的風力田項目，在其中作為第三方軟件安裝。
“項目業主可以通過VPN（虛擬專用網）通道安全訪問系統績效信息，”Roberts 說。“他們可以把遠程風力田的數據解壓到電力市場貿易層。”展望未來，Dave Roberts說相關的第三方應用已經加入到SIMATIC IT Historian 接口了。
“計算機維護監控系統（CMMS）、網絡虛擬層，以及其他功能（比如，預見和對比分析）包含一整套集成應用，在IT管理上起了重要作用。每個組件都可以與其他組件對話并作為一個整體共同工作。還有另外一個附加值，就是SIMATIC IT 帶給我們持續增長的動力。”
Successful Story譯文
|
|
