“上醫(yī)治未病，中醫(yī)治欲病，下醫(yī)治已病?！薄饵S帝內(nèi)經(jīng)》給出了健康診斷的三重境界。風(fēng)電機組遠在千里之外，一旦出現(xiàn)“亞健康”，不僅難以立馬發(fā)現(xiàn)還會大大影響開發(fā)商發(fā)電量收益。風(fēng)電機組健康診斷十分重要，那么如何才能做到“上醫(yī)治未病”呢？
中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部風(fēng)電機組故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)（Prognostic and Health Management，簡稱PHM）給出了解決方案。該系統(tǒng)是中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部圍繞智能運維服務(wù)進行自主開發(fā)的核心產(chǎn)品，是基于大數(shù)據(jù)平臺的風(fēng)電機組大部件智能預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)。近日，PHM系統(tǒng)在甘肅華電環(huán)縣風(fēng)力發(fā)電有限公司順利完成部署運行，在風(fēng)電智能運維市場中首次嶄露頭角，實現(xiàn)風(fēng)電機組從質(zhì)保期到出質(zhì)保的應(yīng)用場景全面覆蓋。
對風(fēng)電機組來說，PHM系統(tǒng)是一個知識淵博的智者、本領(lǐng)神通的強者、服務(wù)貼心的護士、經(jīng)驗豐富的衛(wèi)士。
知識淵博的智者。PHM采用機器學(xué)習(xí)的智能算法集成專家經(jīng)驗，建立了風(fēng)電機組健康狀態(tài)量化評價體系，及時發(fā)現(xiàn)存在隱性問題的風(fēng)電機組或部件。用它的金睛火眼對超過2000臺風(fēng)電機組進行管理，在線監(jiān)控著每臺風(fēng)電機組數(shù)百項運行參數(shù)的狀態(tài)；用它的豐富經(jīng)驗和知識對這些龐大的數(shù)據(jù)進行分析，每10分鐘就能對風(fēng)機的健康狀態(tài)進行精準(zhǔn)評價。
目前PHM已經(jīng)建立了80多項故障診斷與預(yù)警模型，對葉片開裂、振動異常、齒輪箱異常、偏航系統(tǒng)對風(fēng)異常、葉片氣動不平衡、發(fā)電機溫度異常、風(fēng)機基礎(chǔ)開裂檢測、變槳系統(tǒng)異常、齒輪箱溫度異常、變流器溫度異常等風(fēng)機“亞健康”問題，均可以及時精準(zhǔn)地進行故障診斷并提前預(yù)警，同時推送報告給業(yè)主。業(yè)主可以根據(jù)診斷結(jié)果和預(yù)警信息，提前對風(fēng)機的預(yù)防性維護，降低重大質(zhì)量問題發(fā)生幾率，提升機組可利用率。

本領(lǐng)神通的強者。除了傳統(tǒng)意義設(shè)備部件故障診斷的功能之外，PHM還有具備產(chǎn)能分析、基于CMS的狀態(tài)評估和故障預(yù)警、風(fēng)場風(fēng)機評比等強大功能。其中：一是產(chǎn)能分析包括發(fā)電量分析、性能分析、功率曲線偏移、功率曲線異常識別、PBA分析、發(fā)電量損失分析、發(fā)電量損失歸因分析等；二是基于CMS的狀態(tài)評估和故障預(yù)警包括齒輪箱狀態(tài)評估、齒輪箱齒輪故障預(yù)警、齒輪箱軸承故障預(yù)警、發(fā)電機健康狀態(tài)評估、發(fā)電機軸承振動故障預(yù)警等；三是風(fēng)場風(fēng)機評比包括風(fēng)機發(fā)電性能排序、風(fēng)機性能對比、風(fēng)機維護成本分析對比、風(fēng)機維護時間窗優(yōu)化等。

服務(wù)貼心的護士。它依托的風(fēng)電事業(yè)部自主建立的風(fēng)電大數(shù)據(jù)中心云平臺，規(guī)劃存儲規(guī)模達到PB級，可用存儲容量約400TB，管理近3GW裝機容量風(fēng)電機組，機組數(shù)量近2000臺?；跀?shù)據(jù)中心高性能計算集群及對海量風(fēng)機數(shù)據(jù)的挖掘分析，PHM風(fēng)機衛(wèi)士可以輕松實現(xiàn)對風(fēng)機機械、電氣和控制系統(tǒng)的全面評估，可以定制化專項體檢報告，實現(xiàn)一鍵生成風(fēng)機體檢報告，讓業(yè)主客戶倍感服務(wù)貼心。

經(jīng)驗豐富的衛(wèi)士。PHM在對某風(fēng)場進行診斷分析過程中，發(fā)現(xiàn)1臺機組葉片振動指標(biāo)異常偏高，且存在不斷上升趨勢，經(jīng)現(xiàn)場排查確認(rèn)，該機組葉尖開裂，避免了開裂擴大導(dǎo)致的葉片下塔；對某風(fēng)電場進行診斷分析過程中，發(fā)現(xiàn)3臺機組葉片振動指標(biāo)一直偏高，經(jīng)現(xiàn)場排查確認(rèn)，對應(yīng)機組的葉片零度線標(biāo)錯，實施針對性的處理措施后，成功改善這3臺風(fēng)機的“亞健康”狀態(tài)；葉根螺栓斷裂問題涉及設(shè)計、施工、運維多個環(huán)節(jié)且無直接監(jiān)測點，該問題潛在危害大，精準(zhǔn)監(jiān)測葉根螺栓斷裂問題具有很高的價值，PHM風(fēng)機衛(wèi)士經(jīng)過模型構(gòu)建、測試與部署驗證，可及時識別風(fēng)機葉根螺栓斷裂問題，在某風(fēng)電場監(jiān)測葉根螺栓斷裂，準(zhǔn)確率超過 80%。

PHM系統(tǒng)涵蓋了風(fēng)機數(shù)據(jù)采集、集中監(jiān)控、損失電量分析、性能優(yōu)化、設(shè)備健康預(yù)警等功能，將風(fēng)機運行產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為智能化主動運維決策，以智馭風(fēng)，實現(xiàn)風(fēng)電運維降本增效。中車株洲所秉承著“客戶至上、互利共贏”的經(jīng)營理念，高度重視客戶現(xiàn)場智能運維的需求挖掘，目前還研發(fā)了數(shù)字化形影系統(tǒng)，實現(xiàn)風(fēng)電機組仿真與實測參數(shù)實施對比，在風(fēng)機壽命預(yù)測、智慧尋優(yōu)等方面也取得了技術(shù)突破。
源自中車，值得信賴。自從2018年“誕生”以來，這位PHM風(fēng)機衛(wèi)士以淵博的知識和強大的功能為每一位客戶提供貼心的服務(wù)，還在不斷地積累豐富經(jīng)驗，繼續(xù)完善和提高自己，得到了眾多客戶的贊譽。