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1 項目背景

光耀電力為新能源“智慧工廠”整體解決方案的技術供應商。如何利用人工智能技術提升發(fā)電量是長期困擾公司的痛點。

2 項目實施

1）總體實施思路與架構

項目預期目標

通過實施大數(shù)據(jù)技術和人工智能技術，對風電機組功率再彌合、再優(yōu)化后提升有效發(fā)電小時數(shù)，同時減少發(fā)電運營成本。

實施路線與架構

1、利用大數(shù)據(jù)技術，校核風機實際切入、切出風速；

2、大數(shù)據(jù)技術實現(xiàn)風機自動啟停與節(jié)能方案；

3、大數(shù)據(jù)分析技術，時時監(jiān)控風機啟停對部件損耗；

4、利用大數(shù)據(jù)技術對超短期、短期和長期功率預測，調整發(fā)電區(qū)間；

5、大數(shù)據(jù)技術，分析引起風機性能下降的因素及因素關聯(lián)度；

6、基于人工智能技術對風機報警智能判定與故障分析；

7、利用人工智能技術中模糊數(shù)學技術對風機健康判定；

8、利用人工智能技術完成風機備品備件的智能管理

9、利用人工智能技術完成風機預警模型與神經(jīng)網(wǎng)絡應用

10、利用人工智能尋優(yōu)模型與技術，監(jiān)督風機自學習習慣，提高設備運行準確率與召回率。

2）應用場景與技術方案

應用場景和領域。

歷時10年，公司在新能源領域發(fā)電設備管控、人員認證、數(shù)字資產(chǎn)、環(huán)境安全等多個方面取得重大技術創(chuàng)新與突破，其應用場景包括基礎風電場群發(fā)電數(shù)據(jù)收集、區(qū)域管理公司發(fā)電數(shù)據(jù)管理、中央集團公司發(fā)電投資決策管理等。歷數(shù)10年服務歷程公司已服務過的風力發(fā)電機總數(shù)有12000臺，大約350個風場，市場占有率大約為17%。

技術實施方案

在利用人工智能深度學習技術提升發(fā)電量方面

從風電機組實際運行數(shù)據(jù)反映的風電機組功率輸出與多種不確定因素的復雜關系中找出風機的實際輸入數(shù)據(jù)（控制參數(shù)）和輸出數(shù)據(jù)（功率輸出），挖掘兩者的非線性關系。以均方誤差最小為目標，建立基于神經(jīng)網(wǎng)絡技術的風電機組功率函數(shù)，以輸入層、隱藏層、輸出層等神經(jīng)元構成該前饋神經(jīng)網(wǎng)絡，根據(jù)輸入層中的風電機組控制參數(shù)和當前風速，經(jīng)過各類判斷與學習，通過各類學習算法確定神經(jīng)網(wǎng)絡的各類參數(shù)了，給出當前風電機組功率輸出情況。

在風電場發(fā)電機組風功率曲線研究中，將數(shù)據(jù)分段求解得出風機功率的概率密度函數(shù)，再利用最小二乘法、高斯矩陣消元法來擬合出散點的功率曲線，即擬合功率曲線對風電機組投運數(shù)據(jù)進行計算，同時，通過（同期、同比月份）、全年、投運全部數(shù)據(jù)等三個維度針對當前機組進行功率曲線的擬合分析，將多種維度擬合結果，再根據(jù)數(shù)學算法進行二次計算，得到更為準確的實際功率曲線的擬合結果，利用優(yōu)化的單機實際功率曲線，在功率預測上、控制策略優(yōu)化上、損失電量計算上、切入切出風速計算等多領域得到廣泛應用，用以提高風電場發(fā)電量效率。并形成自主知識產(chǎn)權15項。

3 實施效果

通過使用自主研發(fā)的斷點續(xù)傳技術，強化數(shù)據(jù)采集維護顯著提高了生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)采集質量；利用風電場發(fā)電機組風功率曲線研究結果，指導發(fā)電優(yōu)化作用控制策略、減少損失電量、優(yōu)化切入切出風速，提高風電場發(fā)電量效率。通過服務中國國電集團電新能源公司，其寧夏風電場發(fā)電量由2017年106563萬度、增長到2018年118840萬度，提高發(fā)電量12277萬度，提高發(fā)電量10%以上。發(fā)電量明顯提升，發(fā)電銷售收入凈增加3%以上，項目全年間接帶動銷售收入2.5億元。