随着我国经济由高速增长阶段向高质量发展阶段,关键技术受制于人已成为制约经济高质量发展的瓶颈。针对新能源装备制造“卡脖子”问题,建立自主可控的风电场监控系统已成为保障国家能源安全的迫切需求。基于此种外部环境影响,国家能源局、国家电网公司接连下发相关通知,要求开展电力监控系统安全防护改造,加强网络安防能力,明确要求使用国产硬件、国产操作系统及数据库。基于国产硬件及操作系统,开发一套拥自主知识产权的监控系统软件,解决国外软硬件‘卡脖子’难题,实现自主可控,确定在未来3-5 年可持续保持业内竞争力,进行国产监控系统的系统设计、子系统设计、功能组件开发,完成系统测试认证。
风电机组核心数据多精度差异化存储技术
针对目前风电机组监控系统,使用通用数据库进行同一精度数据储存,导致在面对复杂业务多精度需求场景下,设计的数据库结构复杂、数据持久化缓慢、数据存储精度最高只能达到7s的困境。在充分考虑不同数据使用场景差异化,基于业务分层分离策略,采用时序数据库与关系数据库相结合的联合存储方法。从而达到1s高精度存储,以及提升数据业务查询统计速度的效果。
风电机组数据高强度压缩技术
针对目前风电机组监控系统,为了保证秒级数据存储占用尽量少的磁盘空间。运用风电机组数据压缩技术,对风电场实时数据进行列式存储,由于一台风机设备都单独生成一张表,所以风机设备上采集的数据都大体接近,波动较小,再结合列式存储模式,让相似数据聚合到一起,从而获得更高的压缩率;另外,针对每一列中的数据类型,使用最适合此列类型数据的压缩算法,如针对小整数、浮点数等分别使用不同的压缩算法实现,而非传统压缩技术对所有数据都使用统一一种压缩算法,因而提高压缩率;最后,通过使用分层压缩技术,进一步提高压缩率。最终可以将数据压缩率提高到50%。
中国海装成立于2004年1月9日,隶属于中国船舶集团有限公司,是国家海上风力发电工程技术研究中心平台建设单位,专业从事风电装备研制及其系统总成、新能源投资开发建设和风电场工程技术服务的高新技术企业。
评价单位:“科创中国”船舶与海洋工程装备产业科技服务团 (中国造船工程学会)
评价时间:2022-07-31
综合评价
基于国产硬件及操作系统的风电场监控系统已完成改造及新装机40余套,每套按市价50万元计算,产生经济价值超2000万元,预计每年可再获得30套订单,每年收入产值约1500万元。风电场监控系统是风电新能源场站建设运营关键的、必不可少的设备之一。基于国产硬件及操作系统的风电场监控系统完全满足电网安防对其的最新要求,目前已应用的项目超过5GW风机装机容量,涉及的新能源场站建设合同费用超百亿元,也对老旧风场付费升级提供成熟解决方案。因基于国产硬件及操作系统的风电场监控系统设计超前性,预期可在近5年内作为优质产品,持续应用并创造价值。目前该套基于国产硬件及操作系统的风电场监控系统已经成为中国海装新能源场站建设、旧风电场升级改造的首选监控系统,预计再接下来的3~5年内,每年可支持3GW以上的风电装机容量建设及改造工作。市场应用前景广阔,建议推广。
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