随着我国风电产业规模的不断增加，风电行业弃风限电、高成本、自主创新能力差、制造和配套能力不足、标准体系建设滞后等问题凸显出来。风电场运行管理中的功率曲线验证标准，由于技术难度大，技术路线不清晰，缺乏可供参考的国际标准，编制多年无法完成审查，制约了我国风电行业的技术进步。
来源：中国电力新闻网
作者：中国华电集团有限公司基建工程部 于文革
中国电力设备管理协会风电专业委员会于去年11月开始以 《中国风电场设备管理对标评价平台》为基础在全国风电行业组织开展对标评价活动，利用人工智能技术，采用“局部优化，全局中庸”的思维方法，计算风电机组六大运行指标并统计、分析和发布。今年的重点工作是在对标评价活动的基础上，结合我国风电机组型式认证成果和风电场设计、建设和管理实践，启动《风电机组功率曲线全生命周期闭环管理和数据开放》项目。该项目的目标是将全球所有风电机组主要技术参数、运行管理指标以及具有我国自主知识产权的创新技术参数——“标准额定风速”汇集成一个全球开发的数据库，并将其命名为《风车库》。
《风电机组功率曲线全生命周期闭环管理和数据开放》项目的核心技术是利用大数据和人工智能技术，将全球所有型号的风电机组功率曲线拟合成一条可以用简单的公式表达的标准功率曲线，并将其命名为17799曲线（发明专利）。在具体实践中，首次提出“标准额定风速”的概念，并将其作为风电机组的重要技术参数应用于风电机组型式认证、风电场设计、风电机组选型、风电场投产后功率曲线验证、风电场出质保前功率曲线验证、风电场运维等风电机组功率曲线的全生命周期闭环管理。
通过对 “标准额定风速”的观察和分析，我们发现标准额定风速非常符合动力与电气工程学原理并呈现如下规律：相同叶轮直径和额定功率的风电机组的标准额定风速是比较接近的。相同叶轮直径的风电机组，标准额定风速随着额定功率的增大而增大。相同额定功率的风电机组，标准额定风速随着叶轮直径的增大而减小。
“标准额定风速”相对于风电机组制造商提供的功率曲线的额定风速，更接近风电机组的理论额定风速，更符合动力与电气工程学原理，对风电机组功率曲线管理具有更科学、更简单、更直观的应用价值。
17799曲线从2013年开始工程实践和应用，经过大量试验和验证，已在华电集团的风电集控平台和风电诊断平台全面应用，其他相关单位也得到了广泛应用。截至目前的验证结果表明，使用17799曲线计算的风电机组理论发电量和使用风电机组制造商提供的静态功率曲线计算的风电机组理论发电量偏差在1%以内。随着“中国风电场设备管理对标评价活动”的开展，17799曲线已经成为我国风电行业一项成熟、可靠、实用的技术被广泛应用。该项技术的应用开启了风电机组理论功率计算的函数时代，实现了功率计算方法由传统的差值法向先进的函数法的重大跨越。
《风车库》主要以风电机组型式认证技术参数为基础，加入“标准额定风速”、功率曲线保证值、机组可用率等运行管理指标。《风车库》中风电机组投产和出质保时功率曲线验证保证值以及机组可用率等运行管理指标可以反映风电机组的整机设计水平、型式认证水平、制造水平、产品性能和设备运行的可靠性水平。
《风车库》数据的积累和开放，涉及风电机组型式认证、风电场设计、风电机组选型、风电场投产后功率曲线验证、风电场出质保前功率曲线验证、风电场运维管理等风电机组功率曲线管理的全生命周期。目前《风车库》已收入近100款型号的风电机组，每款机组的“标准额定风速”均计算完成，功率曲线验证的保证值需要大量风电场功率曲线验证成果的统计、积累和动态更新，可用率数据也需要大量机组接入 《中国风电场设备管理对标平台》后进行统计、积累和动态更新。
随着 《风电机组功率曲线全生命周期闭环管理和数据开放》项目的逐步开展，数据积累工作已成为攻克本工程技术难题的关键点和突破点，也是我们未来面临的关键难点和挑战。为了顺利实现数据积累工作，我们编制了《中国风电场设备管理对标评价技术规范》《风电机组功率曲线验证技术规范》《风电机组标准负荷曲线的计算、绘制和使用技术规范》和《风电场用地预审前选址技术规范》等技术标准，计划2019年以团体标准和行业标准的型式发布，积极依据上述标准，联合风电运营商、有实力的第三方机构开展好功率曲线验证和风电场对标评价工作，迅速积累数据，同时积极向国家能源局等行业主管部门汇报，争取行业主管部门的指导和政策支持。该项目预期成果将包括发明专利、实用新型专利、软件著作权、论文、团体标准、行业标准、国家标准、国际标准等。
建立涵盖全球所有风电机组型号的技术参数和管理指标数据库——《风车库》，打造面向全球的数据公共开放平台，将实现风电机组从产品型式认证，到机组选型，到机组投产，到机组出质保，再到机组退役的全生命周期内功率曲线的闭环管理，开启了风电机组功率计算的新时代（函数时代），是未来风电科技发展的必然趋势，也是我国在风电领域科技创新的关键突破口。
该工程技术难题取得突破后，必将促进我国风电装备制造质量与风电场运行管理水平大大提升，对风电设备制造和运行管理领域的科技发展产生重大影响，引领该领域向着简单化、标准化、智能化、实用化发展，更有利于增强我国风电装备制造和风电场运行管理技术领域在国际市场中的竞争力和影响力，为全球风力发电技术进步贡献中国标准、中国智慧和中国力量，为把我国建设成为世界科技强国做出贡献。
