甘肅天水，張家川。時(shí)值寒冬，海拔兩千多米的山嶺上寒風(fēng)凜冽。三峽能源張家川風(fēng)電場(chǎng)的一臺(tái)臺(tái)風(fēng)機(jī)正迎風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)。這里地處高山分水嶺，年平均相對(duì)濕度約70%，每年冬季，集電線路和風(fēng)機(jī)葉片都會(huì)面臨嚴(yán)峻的覆冰考驗(yàn)。

近日，由三峽集團(tuán)三峽科創(chuàng)園牽頭研發(fā)的風(fēng)機(jī)葉片多參數(shù)智能監(jiān)測(cè)裝置，在該風(fēng)電場(chǎng)的兩臺(tái)風(fēng)電機(jī)組上完成安裝與調(diào)試，正式投入示范運(yùn)行。這套裝置猶如風(fēng)機(jī)葉片的“健康管家”，將直面極端環(huán)境的挑戰(zhàn)，實(shí)時(shí)守護(hù)電站的安全運(yùn)行。

葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)捕獲風(fēng)能的核心部件，其健康狀況直接關(guān)系到整個(gè)機(jī)組的安全與效率。隨著我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，風(fēng)機(jī)單機(jī)容量持續(xù)增大，葉片朝著更長(zhǎng)、更輕、更柔的方向演進(jìn)，在提升捕風(fēng)效率的同時(shí)，也使其在野外復(fù)雜工況下更易受損。

對(duì)于張家川風(fēng)電場(chǎng)來(lái)說(shuō)，葉片覆冰會(huì)帶來(lái)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。葉片故障若未能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可能從微小損傷變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)性破壞，甚至導(dǎo)致斷裂、倒塔等惡性事故，造成巨大損失。

“特別是在風(fēng)電‘平價(jià)上網(wǎng)’背景下，如何有效降低設(shè)備故障率，將傳統(tǒng)的‘定期檢修’變?yōu)椤A(yù)測(cè)性維護(hù)’，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維成本的優(yōu)化與發(fā)電效益的提升，是行業(yè)面臨的共同挑戰(zhàn)?！比龒{能源甘肅分公司電力生產(chǎn)部孫金合說(shuō)，“像在咱們這種高海拔、易覆冰的場(chǎng)站，葉片狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能診斷顯得尤為緊迫?！?/p>

黨的二十屆四中全會(huì)將“科技自立自強(qiáng)水平大幅提高”列為“十五五”時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要目標(biāo)之一?！笆逦濉币?guī)劃建議提出，“推進(jìn)傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施更新和數(shù)智化改造”。多參數(shù)智能監(jiān)測(cè)裝置在高海拔風(fēng)電場(chǎng)投入示范運(yùn)行，正是將全會(huì)精神轉(zhuǎn)化為一線實(shí)踐的生動(dòng)體現(xiàn)。

此前，國(guó)內(nèi)外風(fēng)機(jī)葉片狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)大多依賴于單一的振動(dòng)或圖像分析，雖然能識(shí)別部分早期缺陷，但監(jiān)測(cè)參數(shù)有限，難以全面反映葉片健康狀況，診斷準(zhǔn)確率有待提高。

面對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)突破傳統(tǒng)單一信號(hào)源的局限，創(chuàng)新提出基于多源時(shí)序數(shù)據(jù)融合與模式識(shí)別的智能診斷方法。

“就像醫(yī)生診斷，以前只查單項(xiàng)指標(biāo)，現(xiàn)在能為葉片同步做‘心電圖’、測(cè)‘血壓’、監(jiān)控是否覆冰或遭受雷擊?！比龒{科創(chuàng)園工程師何立夫介紹，該方法通過(guò)融合振動(dòng)、應(yīng)變、雷電、覆冰等多源數(shù)據(jù)，構(gòu)建一體化智能診斷框架，即使是微小異常，在多數(shù)據(jù)交叉驗(yàn)證下也無(wú)所遁形，顯著提升了小樣本下的診斷能力。

基于這一方法，團(tuán)隊(duì)成功研制出風(fēng)電葉片多參數(shù)智能監(jiān)測(cè)裝置，“裝置的核心‘大腦’采用了三峽自有品牌的TG100系列可編程智能控制器，實(shí)現(xiàn)了100%國(guó)產(chǎn)化，程序源代碼自主掌握，還可根據(jù)實(shí)際需求自由選配監(jiān)測(cè)模塊?！焙瘟⒎蛘f(shuō)，“傳感器采集的數(shù)據(jù)在風(fēng)機(jī)的輪轂和機(jī)艙內(nèi)就能做出初步分析和診斷，減輕了風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸壓力，提高了響應(yīng)速度。”此外，裝置還具備北斗短報(bào)文通訊功能，即便在無(wú)光纖網(wǎng)絡(luò)、無(wú)4G信號(hào)的區(qū)域，也可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)及診斷關(guān)鍵數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸。

風(fēng)電葉片多參數(shù)智能監(jiān)測(cè)裝置在張家川電站的示范運(yùn)行，不僅是對(duì)其性能的檢驗(yàn)，更是對(duì)國(guó)家推動(dòng)新場(chǎng)景大規(guī)模應(yīng)用的具體實(shí)踐。通過(guò)構(gòu)建“技術(shù)突破—場(chǎng)景驗(yàn)證—產(chǎn)業(yè)應(yīng)用”路徑，為清潔能源新技術(shù)提供了寶貴的試驗(yàn)場(chǎng)。

“這套系統(tǒng)對(duì)我們來(lái)說(shuō)，最直接的價(jià)值就是‘防患于未然’。”孫金合說(shuō)，“它能提前告訴我們?nèi)~片狀況的變化趨勢(shì)，避免小隱患變?yōu)榇蠊收希@不僅降低了停機(jī)損失，還能為優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行、提升發(fā)電效率提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)降本增效?！?/p>

“加快重大科技成果高效轉(zhuǎn)化應(yīng)用”“加大應(yīng)用場(chǎng)景建設(shè)和開(kāi)放力度”，四中全會(huì)重要部署為項(xiàng)目攻關(guān)指明方向，示范項(xiàng)目的價(jià)值超越了單個(gè)風(fēng)場(chǎng)。三峽科創(chuàng)園工控中心負(fù)責(zé)人王宇庭表示：“我們不僅要解決自身場(chǎng)站的問(wèn)題，更希望這一‘應(yīng)用場(chǎng)景’能成為行業(yè)標(biāo)桿，為整個(gè)產(chǎn)業(yè)，特別是即將迎來(lái)大規(guī)模升級(jí)改造的老舊風(fēng)電場(chǎng)，提供一條經(jīng)過(guò)嚴(yán)苛環(huán)境檢驗(yàn)、以科技提升安全水平的技術(shù)路徑。”

隨著寒冬來(lái)臨，這套葉片“健康管家”即將在張家川風(fēng)電場(chǎng)迎來(lái)首輪實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)。其精準(zhǔn)感知與超前預(yù)警能力，有望為我國(guó)風(fēng)電機(jī)組的安全、高效運(yùn)行提供有力支撐，為清潔能源裝備的智能化升級(jí)注入新動(dòng)能。