基于大數據的風電場電力系統運維服務能力建設研究

摘要：風力發電是現階段世界范圍內較為推崇的清潔能源，在我國的電力生產市場中也占據著重要地位。在此基礎上，針對運維服務能力的提升是相關風電場運維企業的核心競爭力表現，也越來越受到人們的關注。文章對基于大數據的風電場電力系統運維能力需求、能力建設及其大數據應用等問題進行了探討。

關鍵詞：大數據；風電場；電力系統；運維服務；能力提升；風力發電 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM73 文章編號：1009-2374（2017）10-0115-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.057

1 概述

風能作為一種可再生能源，在電力清潔生產中得到了廣泛的應用。然而，風電場電力系統管理與傳統火電相比存在著技術更為復雜、場地更為龐大、輸電線路精度更高等客觀問題，進而對于風電場電力系統運維服務能力的要求相對較高。落實到具體工作層面，其不僅包括日常運行、技術管理、設備管理、物資管理等常態化管理內容，還包括電量分析、質量控制、故障診斷等專業性內容，這進一步增加了其對于數據來源廣度的需求。從現階段的運維實踐情況來看，通過大數據體系的構建風電場電力系統綜合運維服務的信息來源進行拓展，無論是從技術層面還是從實踐層面均具有較高的可行性與必然性。國內外的專家學者也針對這一問題進行了一定的研究與分析，其主要結論大致分為如下三個方面：一是在大數據體系的構建以及主要功能方面進行總結及闡述；二是對風電場電力系統運維中的關鍵指標獲取需求進行分析；三是從二者結合的角度來探討后續的可執行方案并進行初步的優化，以達到提升整體服務效能的根本目的。

從上述的研究現狀中不難發現，風電場電力系統運維服務能力建設受到了廣泛的關注，并在不斷的研究過程中取得了一定的成績。然而值得注意的是，無論是大數據還是風電場均屬于一個系統性的創新問題，二者的有效聯合則是解決這個問題的核心關鍵，同時也是本文研究的重點。

2 運維服務能力需求

風電場運維服務是一個相對復雜的系統工程，是包含風電場全生命周期的綜合管理項目。在實際的執行過程中，按照面對對象的不同其大致可以分為針對場區硬件的設備服務、針對軟件的系統服務、針對客戶（產權方）的運維交底、針對場區內部員工的管理及培訓等。上述若干服務需求要求相關運維企業具有多種能力以滿足實際工作的需求，其大致如下：

第一，較高的專業水平：運維服務需要囊括了風電場全部技術管理與相關設備運行及維護內容，故而要求其建立較高專業水平的設備維護團隊對其日常運轉情況及維修操作進行實現。根據設備的主體形式，其需要包括風電設備、電氣設備、網絡設備、通訊設備、自動化等多個門類。

第二，較高的管理能力：運維除了對設備實現管理之外，還需要對相關的人員實現有效的控制。這里的控制并不單單是指將具體的工作人員落實到崗位中去，更是通過績效、激勵、培訓等一系列手段在發揮員工主觀能動性的基礎上形成整體水平的有效提升。

第三，較強的金融實操能力：風電場的現金流具有獨特的特征，其首次投資相對較大，運維成本相對較低，生產收益相對穩定。且從運維的實際情況來看，其更大的成本來源于先期的融資成本。故而通過運維團隊對現金流的合理規劃與使用能夠形成利潤再分配及資本性收益，從而提升風電場的綜合收益率。

3 大數據在運維服務能力建設中的作用及原則

現階段，大數據在各行各業得到了廣泛的應用，并為下一步的信息升級及咨詢獲取提供了更為廣闊的平臺。毫不客氣的講，在全體信息類服務行業及依賴數據進行運維的行業內，大數據體系均可以產生極高的效能。落實到風電場運維服務體系內也不例外，其具體作用大致分為以下四個方面：

第一，能夠有效地提升信息獲取的廣度與深度：通過不同維度數據的獲取以達到建立大數據體系的基本目的，并在不同數據維度之間找尋相關的邏輯關系，通過此種模式奠定后續實際應用的必要基礎。

第二，能夠形成有效的數據認證：在不同數據之間的邏輯關系確定前提下，利用一組數據能夠對其他數據的正確性、合規性以及離散性進行評估。同時在大數據多節點的模式下形成網狀的立體認證模式，能夠確保不同數據的真實有效。

第三，能夠極大地降低數據獲得成本：大數據平臺通過有效整合多方面數據范式形成極大的數據獲取效率。與此同時，其通過集約化管理的方式在兩個方面具有一定的優勢。一是能夠形成集中管理的態勢，無論是在數據獲取還是在數據應用層面均能夠實現有效的成本降低；二是其通過數據分析與數據報告的形式形成大數據分析結構，在對外輸出的過程中降低了中間環節成本，并能夠在一定程度上形成客觀收益。

第四，能夠對相關的服務內涵及參數進行有效輔助及貢獻。大數據能夠兼顧客戶評價、設備評價、內部管理評價的多重指標體系，在實際的應用過程中能夠對風電場服務與管理體系的效果極其后續優化提供指導性意見與數據性依托。

基于上述作用，其在具體大數據平臺建設以及相關決策依據應用時應該遵循以下基本原則：

第一，實時性。要想切實發揮數據體系的作用，建立具有實時更新功能的數據庫基礎，利用實時數據體系來提高相關系統的時效性以及輸出結果的準確性。

第二，廣泛性。大數據體系中不同數據節點之間的相互認證準確性的來源是節點的廣泛。在實際的應用過程中要盡可能囊括風電場運維服務體系的全部數據范式，故而在廣泛性的基礎上提供更高的認證比例。

第三，針對性。除上述兩方面原則之外，大數據體系的建設要與其基本應用環境相適應，并努力提高其針對性，故而為后續的實際運維體系升級提供客觀支撐。

4 大數據在運維服務能力建設中的應用策略

從上述的能力需求及建設原則分析兩方面來看，結合現階段風電場運維服務現狀，本文認為大數據在運維服務能力提升中的應用大致可以從以下三個方面來加以建設：

第一，在優化業務流程方面。大數據管理體系的應用能夠有效改善企業組織結構中的扁平化趨勢。在實際的應用過程中，通過數據的分析形成各個模塊之間的內容安排與管理模式。在此種模式下，非創新工作的指令發布可以被有效地剝離，轉由系統自動完成，如設備的運轉報表、設備維護周期、企業經營統計等。此種模式有效地將扁平化管理轉變為條塊化或者更為先進的分區項目化管理體系，在優化業務流程方面具有極大的貢獻。

第二，在改進運行狀態方面。風電場運維是一個復雜的系統工程，其日常工作需要大量的數據支撐，如風電塔維護過程中的油位檢測、力矩檢查等多個方面。通過大數據的應用至少能夠在兩個方面形成優勢：一是建立了動態的技術交底檔案，在崗位銜接以及運維管理銜接方面處于優勢地位；二是能夠有效對相關技術進行實現，如電磁轉矩檢查中可以通過物理方法，也可以通過大數據模型分析的模式來進行，后者能夠節約維護時間與成本。

第三，在完善企業員工評價及管理方面。在人員管理層面主要可以分為績效與培訓，引入大數據體系可以對上述兩個方面形成有效的改善。在績效指標體系建設層面，利用大數據形成完善的KPI指標，并具體到備件供應、運維、服務響應等三個模塊化體系內，形成有效的管控體系及部門評價范式。配合相關的獎懲制度能夠有效地提升員工的主觀能動性，并在指標引導方面提供更高的遵循。在培訓方面，通過對大數據體系的應用，一方面能夠在客觀評價現狀的基礎上找到員工實際工作過程中的技能缺失，進而在內容層面上形成更高的有效性；另一方面則是從員工需求的角度找到員工對于培訓方式的客觀需求與興趣點。二者相結合形成更高的培訓效能。

相信通過上述三個方面的大數據應用模式不僅能夠使得相關運維企業意識到大數據的強大功能與作用，同時還能夠在上述三個方面形成有效的管理創新，為進一步提高企業核心競爭力奠定基礎。

5 結語

本文在探討風電場系統運維服務能力需求的基礎上，以大數據為基本手段對其在后續風電場運維體系中的業務優化、物資管理優化及人員管理優化三個層面提出了具體應用策略，希望能夠為后續的實際建設與推廣提供必要依據。

參考文獻

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作者簡介：王煜（1988-），男，甘肅通渭人，重慶海裝風電工程技術有限公司風電場值長，助理工程師，研究方向：電力系統繼電保護。

（責任編輯：王 波）