海上风电大数据分析技术及应用前景

林鑫

天津永隆海洋工程有限公司，天津 300350

摘要：海上风电快速发展，是全球可再生资源发展所关注的研究热点，尽管前进成绩相对显著，不过，技术创新与运行维护等方面依然暴露出相应的问题，技术创新则成为保证海上风电可持续发展的关键。大数据分析技术的科学有效运用，可促使海上风电更具可靠性，实现电力质量的有效提高，有效节约运维成本，以此推动海上风电良好发展。对海上风电大数据范围和分类做出阐述，对数据分析技术方法进行可介绍，对应用前景进行了分析，有利于海上风电大数据建设良好发展。

关键词：海上风电；大数据分析技术；应用前景

前言：信息时代背景下，大数据技术创新发展，大数据技术发展所具有的战略意义，并非只是局限于数据信息的科学系统管理，更加重视对蕴含特定含义的信息数据完成深入挖掘与专业化处理。若将大数据看作为产业，则产业若想实现盈利，则需要对数据信息完成科学加工处理，以此促使数据信息达到增值的目的。增值数据信息，能够为行政管理、经济管理与有关行业发展等提供基础依据。大数据技术属于新时代最为重要的技术之一，海上风电快速发展，同样需重视对大数据技术加以科学运用，以此为海上风电产业发展提供技术保障。

1海上风电大数据范围和分类

1.1数据范围

海上风电产业，所涉及的大数据，以隶属区域范围为主，涵盖全部海上风电场设计规划、建设运用等阶段的全过程数据，以及以数据为基础所产生的管理、决策等方面信息。

1.2数据分类

工程项目建设阶段，针对场址信息数据，涉及到风机排布、风能资源与并网介入以及海洋水文等；针对建设期数据，则涉及到水下地形以及设计图纸和三维模型等；针对运维实时数据，涉及到实时气象和海况与PLC数据、海缆检测以及风电机组SCADA等；以上述数据为基础，所产生的管理、决策数据，涵盖风功率预测、运行调度、运维诊断数据等。

2数据分析技术方法浅析

2.1总体方法论

针对海上风电，有关运维部件，其中最为关键的当属海上风机，因此，基于上述四类数据，针对海上风机设备，以其实时数据为基础，对此实施深入挖掘与科学分析，而针对历史失效特征工程，则对此采取有效提取，基于相应的科学算法方法，以风机为主，有关潜在风险隐患点，对此采取科学准确判断。在此基础之上，基于故障树以及专家案例库等，并搭配科学可行的运维处理方案，向风电场运维人员做出及时反馈与分享。

2.2数据分析模型

针对数据存储，可有效支持分布式。同时，支持JAVA、C＃系统开发，有机结合相应的计算脚本，如混编R以及MATLAB，基于风机实时数据，对此实施进科学计算，并采取深入数据挖掘。针对预警模型，有关预警范围，涉及到各基础系统，且设置有相应的数据采集功能，如发电机、偏航与变频率以及变桨等。

针对算法方法，具体应用环节，有关分类算法的具体实践应用相对较多。针对变桨系统预警，基于发电情况以及变桨系统实时数据等，对此完成全面精准采集，并联系有关变桨失效案例，对相关数据指标采取进一步的系统比较与科学计算，如数据离散率或是多组指标概率分布变化率等，以此对有无劣势趋势情况作出科学准确判断，实现发现存在的变桨隐患，以防出现不必要的故障问题。

有关模型输入方面，具体涉及涵盖专家处理预案、实时运行数据和历史样本等方面。基于历史标准案例库，对此加以全面收集，对有关数据实验加以科学设计，如测试样本或是模型训练样本等，以此完成算法实施，以最终实施结果，向现场完成及时分享反馈，基于现场独立检查评价，以此实施科学验证。如此，针对预警工单，可实现有效性以及可执行性的全面提高，位于现场工作环节，发挥关键性作用。基于现场实际状况，各风机存在明显的区别差异，预警工单具体使用期间，同样涉及到迭代、修正的问题。所以，有关预警工单，对反馈采取有效手机，以此对全新正反案例加以充分明确，以实现对历史标准案例库的系统优化，对特征工程以及算法结构加以科学修正，确保各风机面对各类场景，失效预警可以得到有效满足。

3应用前景分析

3.1基于大数据海上风电场海洋生态环境监控研究

海上风机建设发展，针对大数据分析技术的科学有效运用，需对各类先进科学技术保持高度重视，并对此实施有机结合，以此构建风电场生态环境多源、多点与多指标，以及网络化、立体化生态环境监控模式，实现对有关检测数据的全面精准收集，充分保证长期、规范以及系统，以海水水质、海洋生态以及水下再生等为主。以上述基础数据为主，面对海上风电建设发展，以此对海洋生态所形成影响，对此展开深入科学研究，提供所需的关键基础数据。与此同时，有关风电场运行期间所产生的各类数据，对此加以系统组合，以此生成相应的科学分析算法，获得最终的科学评估结果，针对生态环境时空动态变化特征，以及同风电运营所具有的具体关系，对此做出综合全面的科学系统分析。

3.2基于大数据设备故障预警及诊断研究

针对预测模式，对实时数据完成全面精准采集，依托大数据分析技术，有关风机、海缆、设备等故障预警以及健康状态，对此作出科学评估，对运行状态以及健康水平作出事先预判以及科学判断，实现完成有效预警，并形成相应的预警任务，为检修提供科学正确的意见。除此之外，基于设备健康状况，可就此形成相应的预警报告，开展现场运维管理期间，可对此加以科学正确知道。同时，针对设备预警以及安全检测，能够为运营商提供此方面的基础服务，提供科学河流的项目检修方案，为海上风电项目建设提供关键性的基础数据，为设备选型等方面提供重要的科学决策依据。

3.3无限遐思的服务功能

首先，监管方式创新。针对政府监管部门以及相关企业，基于海上风电大数据，有关海上风电项目，可实现对建设、运营采取更加科学系统的监管，并实现全过程监管质量的强化提高。如此，可为项目质量提供可靠保障，有关安全生产责任制，对此加以严格有效落实，保证通航安全的同时，加强生态环境监测保护。针对定期评估检查监测结果，可充分实现量化以及可视化，有关海上风电项目，对此实施严格监督以及科学指导，对防范措施采取进一步的科学优化改进。

其次，全产业链动态评估。针对政府决策部门，根据海上风电大数据，面对全产业链发展动态，可对此作出全面掌握，针对产业发展所暴露问题，可对此实施科学系统评估，紧密联系产业发展态势，科学规划相关政策，进一步落实动态优化调整。

最后，基于数据再分析的增值服务。以历史、预测数据为基础，通过仿真计算模型，对大数据价值采取进一步的深入挖掘，以此实现生产力以及管理效率的全面提高，并为政府、企业等提供基础决策依据，有效实现增值服务。

结论：综上所述，大数据时代背景下，海上风电项目建设，大数据分析技术的科学有效运用发挥着关键性的影响和作用，务必对大数据分析技术保持重点关注，依托大数据分析技术，对数据价值采取深入挖掘，为海上风电建设提供可靠保障，促进海上风电产业良好发展。

参考文献：

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