隨著我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷增加，風(fēng)電行業(yè)棄風(fēng)限電、高成本、自主創(chuàng)新能力差、制造和配套能力不足、標準體系建設(shè)滯后等問題凸顯出來。風(fēng)電場運行管理中的功率曲線驗證標準，由于技術(shù)難度大，技術(shù)路線不清晰，缺乏可供參考的國際標準，編制多年無法完成審查，制約了我國風(fēng)電行業(yè)的技術(shù)進步。
中國電力設(shè)備管理協(xié)會風(fēng)電專業(yè)委員會于去年11月開始以 《中國風(fēng)電場設(shè)備管理對標評價平臺》為基礎(chǔ)在全國風(fēng)電行業(yè)組織開展對標評價活動，利用人工智能技術(shù)，采用“局部優(yōu)化，全局中庸”的思維方法，計算風(fēng)電機組六大運行指標并統(tǒng)計、分析和發(fā)布。今年的重點工作是在對標評價活動的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國風(fēng)電機組型式認證成果和風(fēng)電場設(shè)計、建設(shè)和管理實踐，啟動《風(fēng)電機組功率曲線全生命周期閉環(huán)管理和數(shù)據(jù)開放》項目。該項目的目標是將全球所有風(fēng)電機組主要技術(shù)參數(shù)、運行管理指標以及具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新技術(shù)參數(shù)——“標準額定風(fēng)速”匯集成一個全球開發(fā)的數(shù)據(jù)庫，并將其命名為《風(fēng)車庫》。
《風(fēng)電機組功率曲線全生命周期閉環(huán)管理和數(shù)據(jù)開放》項目的核心技術(shù)是利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，將全球所有型號的風(fēng)電機組功率曲線擬合成一條可以用簡單的公式表達的標準功率曲線，并將其命名為17799曲線（發(fā)明專利）。在具體實踐中，首次提出“標準額定風(fēng)速”的概念，并將其作為風(fēng)電機組的重要技術(shù)參數(shù)應(yīng)用于風(fēng)電機組型式認證、風(fēng)電場設(shè)計、風(fēng)電機組選型、風(fēng)電場投產(chǎn)后功率曲線驗證、風(fēng)電場出質(zhì)保前功率曲線驗證、風(fēng)電場運維等風(fēng)電機組功率曲線的全生命周期閉環(huán)管理。
通過對 “標準額定風(fēng)速”的觀察和分析，我們發(fā)現(xiàn)標準額定風(fēng)速非常符合動力與電氣工程學(xué)原理并呈現(xiàn)如下規(guī)律：相同葉輪直徑和額定功率的風(fēng)電機組的標準額定風(fēng)速是比較接近的。相同葉輪直徑的風(fēng)電機組，標準額定風(fēng)速隨著額定功率的增大而增大。相同額定功率的風(fēng)電機組，標準額定風(fēng)速隨著葉輪直徑的增大而減小。
“標準額定風(fēng)速”相對于風(fēng)電機組制造商提供的功率曲線的額定風(fēng)速，更接近風(fēng)電機組的理論額定風(fēng)速，更符合動力與電氣工程學(xué)原理，對風(fēng)電機組功率曲線管理具有更科學(xué)、更簡單、更直觀的應(yīng)用價值。
17799曲線從2013年開始工程實踐和應(yīng)用，經(jīng)過大量試驗和驗證，已在華電集團的風(fēng)電集控平臺和風(fēng)電診斷平臺全面應(yīng)用，其他相關(guān)單位也得到了廣泛應(yīng)用。截至目前的驗證結(jié)果表明，使用17799曲線計算的風(fēng)電機組理論發(fā)電量和使用風(fēng)電機組制造商提供的靜態(tài)功率曲線計算的風(fēng)電機組理論發(fā)電量偏差在1%以內(nèi)。隨著“中國風(fēng)電場設(shè)備管理對標評價活動”的開展，17799曲線已經(jīng)成為我國風(fēng)電行業(yè)一項成熟、可靠、實用的技術(shù)被廣泛應(yīng)用。該項技術(shù)的應(yīng)用開啟了風(fēng)電機組理論功率計算的函數(shù)時代，實現(xiàn)了功率計算方法由傳統(tǒng)的差值法向先進的函數(shù)法的重大跨越。
《風(fēng)車庫》主要以風(fēng)電機組型式認證技術(shù)參數(shù)為基礎(chǔ)，加入“標準額定風(fēng)速”、功率曲線保證值、機組可用率等運行管理指標?！讹L(fēng)車庫》中風(fēng)電機組投產(chǎn)和出質(zhì)保時功率曲線驗證保證值以及機組可用率等運行管理指標可以反映風(fēng)電機組的整機設(shè)計水平、型式認證水平、制造水平、產(chǎn)品性能和設(shè)備運行的可靠性水平。
《風(fēng)車庫》數(shù)據(jù)的積累和開放，涉及風(fēng)電機組型式認證、風(fēng)電場設(shè)計、風(fēng)電機組選型、風(fēng)電場投產(chǎn)后功率曲線驗證、風(fēng)電場出質(zhì)保前功率曲線驗證、風(fēng)電場運維管理等風(fēng)電機組功率曲線管理的全生命周期。目前《風(fēng)車庫》已收入近100款型號的風(fēng)電機組，每款機組的“標準額定風(fēng)速”均計算完成，功率曲線驗證的保證值需要大量風(fēng)電場功率曲線驗證成果的統(tǒng)計、積累和動態(tài)更新，可用率數(shù)據(jù)也需要大量機組接入 《中國風(fēng)電場設(shè)備管理對標平臺》后進行統(tǒng)計、積累和動態(tài)更新。
隨著 《風(fēng)電機組功率曲線全生命周期閉環(huán)管理和數(shù)據(jù)開放》項目的逐步開展，數(shù)據(jù)積累工作已成為攻克本工程技術(shù)難題的關(guān)鍵點和突破點，也是我們未來面臨的關(guān)鍵難點和挑戰(zhàn)。為了順利實現(xiàn)數(shù)據(jù)積累工作，我們編制了《中國風(fēng)電場設(shè)備管理對標評價技術(shù)規(guī)范》《風(fēng)電機組功率曲線驗證技術(shù)規(guī)范》《風(fēng)電機組標準負荷曲線的計算、繪制和使用技術(shù)規(guī)范》和《風(fēng)電場用地預(yù)審前選址技術(shù)規(guī)范》等技術(shù)標準，計劃2019年以團體標準和行業(yè)標準的型式發(fā)布，積極依據(jù)上述標準，聯(lián)合風(fēng)電運營商、有實力的第三方機構(gòu)開展好功率曲線驗證和風(fēng)電場對標評價工作，迅速積累數(shù)據(jù)，同時積極向國家能源局等行業(yè)主管部門匯報，爭取行業(yè)主管部門的指導(dǎo)和政策支持。該項目預(yù)期成果將包括發(fā)明專利、實用新型專利、軟件著作權(quán)、論文、團體標準、行業(yè)標準、國家標準、國際標準等。
建立涵蓋全球所有風(fēng)電機組型號的技術(shù)參數(shù)和管理指標數(shù)據(jù)庫——《風(fēng)車庫》，打造面向全球的數(shù)據(jù)公共開放平臺，將實現(xiàn)風(fēng)電機組從產(chǎn)品型式認證，到機組選型，到機組投產(chǎn)，到機組出質(zhì)保，再到機組退役的全生命周期內(nèi)功率曲線的閉環(huán)管理，開啟了風(fēng)電機組功率計算的新時代（函數(shù)時代），是未來風(fēng)電科技發(fā)展的必然趨勢，也是我國在風(fēng)電領(lǐng)域科技創(chuàng)新的關(guān)鍵突破口。
該工程技術(shù)難題取得突破后，必將促進我國風(fēng)電裝備制造質(zhì)量與風(fēng)電場運行管理水平大大提升，對風(fēng)電設(shè)備制造和運行管理領(lǐng)域的科技發(fā)展產(chǎn)生重大影響，引領(lǐng)該領(lǐng)域向著簡單化、標準化、智能化、實用化發(fā)展，更有利于增強我國風(fēng)電裝備制造和風(fēng)電場運行管理技術(shù)領(lǐng)域在國際市場中的競爭力和影響力，為全球風(fēng)力發(fā)電技術(shù)進步貢獻中國標準、中國智慧和中國力量，為把我國建設(shè)成為世界科技強國做出貢獻。
