K2案例|数智化纠偏风电“隐形损耗”,让该发的电满发
来源: | 作者:pmod6d781 | 2025-11-07 | 47 次浏览 | 分享到:

在 “双碳” 战略推进下,深耕风电行业的某清洁能源企业肩负能源转型使命,其核心业务为风电场运营与电力生产,响应《“十四五”可再生能源规划》,努力提升设备发电效率。

01|“偏航对风偏差”拉低风力发电量,传统人工巡检困境凸显

不论是设备选址不准、设备状态不佳,还是自然条件不满足,都会影响风场的发电效率。其中,偏航对风偏差是发电量背后的隐形杀手之一。简单来说,偏航对风偏差就是风机的“脸”(迎风面)没正好对准风吹来的方向,哪怕偏了几度,都会让风机捕获不到足够的风,进而发不出本该发的电量。

当风电机组偏差超过5度,发电量损失0.7%,当机组偏差超15度,损失将进一扩大到6.7%,考虑到机组7*24小时,数十年的运行周期,微小的偏差累计下来也是一笔巨大的损失。如果依赖传统方式人工爬塔巡检,单台风机需22小时,夏天塔筒温度超40度,冬天寒风刺骨。以一个中型风场的装机量,这两人工作时间内马不停蹄,一周也检不完。且存在安全风险高、成本高,以及巡检周期间隔内无法及时止损,响应慢、无法精准定位问题机组等系列问题。

该企业经过市场调研后,选择与K2携手,构建偏航对风偏差智能诊断系统,旨在以数据驱动自动识别对风偏差,并在不断变化的风资源中持续改进发电效率。 

2024年试点10座风场,取得显著的调优效果后,2025年双方再次合作。此次试点覆盖22座重点运营风场,共650台机组(总装机180.635 万千瓦),涉及金风、上海电气、明阳、运达、华锐、联合动力、GEVestas等八大主流风机品牌,共23种机型,是风电场规模化运营的典型代表。

02|以 “数据分析 + 设备机理” 破局,多维度攻坚数据与跨品牌适配难题

K2偏航对风偏差上的实践,已经在行业内经过第三方权威实证,有过硬的案例效果。”该企业数字化部门负责人谈及为什么选择K2时说道,“而且项目不仅仅是提供黑箱式的分析结果,K2采用‘数理统计+设备机理’研究的方式比‘纯数据拟合’更贴合实际。而且还输出数据质量分析报告与运维建议,更让我们团队在合作过程中受益良多。”

实施中,系统以发电量损失为核心场景切入,直接输出偏差角度-损失电量对应关系,让决策有数据支撑。针对风电SCADA数据常见问题(如桨距角缺失、偏航角度不统一、重复数据),提供多维度数据治理解决方案;并设计概况-机组-时间-详情四维度可视化界面,使得运维人员无需专业知识即可查看偏差分布、单机组损失、风速段问题等信息。

合作期间,系统发现某重点风场#60#62机组偏差达11.2度、10.7度,这两台机组每月因此损失电量超4万度,而此前人工巡检从未定位到该问题。该企业按建议于75日校正,76日-30日数据显示#62机组在5m/s风速下功率提升9.71%

“最初我们担心系统分析的精准性,毕竟人工巡检做了这么多年。但这次偏差校正后的功率表现,让我真正放了心。这是人工从未做到的精度。现在我负责的22座风场的偏航问题,打开系统就能一目了然,及时处理避免偏航带来的损失,这就是数字化的价值!”该企业运维负责人也在亲测有效的改善中,增强了使用数智化的信心。

当然,项目落地过程也并非一帆风顺,比如某风场桨距角数据缺失率超60%项目团队未依赖额外数据采集,而是通过“前向填充+工况过滤”确保模型输入数据质量,最终偏差计算误差控制在±0.5度内。

跨品牌适配难,也是另一个挑战。针对8个品牌23种机型的参数差异,系统定制“机型参数库”,自动匹配不同机型的额定功率、切入/满发风速,避免因机型差异导致的分析偏差。

03|巡检效率提升180倍,数智化赋能风电运维

让我们看看系统实施前后的数据对比情况。

指标
实施前(传统人工)
实施后(智能系统)
提升幅度
全风场巡检耗时
2600小时(325人天)
2600分钟(约1.8天)
提升180
偏差发现周期
15天(月度巡检)
1天(每日自动分析)
缩短93.3%
严重偏差机组识别率
30%(人工漏检率高)
100%(系统自动预警)
提升233%
年损失电量(因偏航导致)
761万度(未校正前)
趋近于0(校正后)
减少100%

经系统校验调整后,所有部署系统的22座风场共650台机组,预计年发电量提升3.42%年新增收益266.47万元。

运维人员不再需要因为偏航对风问题而频繁爬塔,劳动强度降低70%,可将精力投入更核心的设备维护工作,团队人均管理机组数量从14台提升至28。“以前每月爬塔巡检,还总担心漏检。现在坐在监控室里,就能看到每台机组的偏差情况,发现问题直接安排校正,不用再‘靠腿靠眼’,工作轻松了,效率还高了!”

通过系统数据,该企业还可更精准评估整机厂的运维服务质量,也进一步带动企业内部形成“数据驱动决策”的共识,为后续数据驱动的优化项目奠定基础。

面向装机容量5万千瓦以上、机组服役期1年以上风场,这套系统的纠偏服务仍在继续,从诸多品牌机组日复一日的数据表现中,洞察入微。而轻快灵的场景切入,以量化收益验证价值,进而推动全流程转型,正将数智化的火种播进一线风电人的心里。