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        御风而行,泠然善也—御风系统开发应用纪实

        发表于:2019.04.1718:03 作者: 汪濙海 叶莎

          推动国家新能源智慧化转型,打造集团公司风电产业创新中心,助力集团公司建设“具有核心竞争力的世界一流清洁能源企业”,公司新能源分公司依托电力气象技术,融合大数据、物联网、人工智能、云计算等互联网技术,形成了关键核心技术自主可控的大型能源工业软件平台——“御风系统”,为新能源行业提供覆盖项目开发、工程建设和运行维护全生命周期的智慧化专业服务。 

        审题立意,破题开局 

          2015年4月,新能源分公司承担十二五国家科技支撑计划课题《风电机组智能控制与智能型风电场关键技术研究及示范》的子课题《智能风电场设计优化关键技术研究及示范》的研发工作。公司组建科研团队,开始搭建御风系统的技术体系,先后研发了中尺度气象模式与CFD嵌套技术,实现高精度风资源评估技术;开发了测风塔源区统计分析技术,为测风塔代表范围提供量化依据;优化了复杂风电场各机位的风资源参数差异化分析方法,开发了复杂风电场一机一控的系统控制技术;研究了定量评估大型风电场宏观尾流影响分析方法,开发了针对中国风况的大型风电场群尾流计算技术。 

          在实践阶段,完成了三个不同类型10万千瓦及以上风电场的示范应用,并经第三方检测单位后评估,试验风场的平均发电量提高可达到10%以上。课题已于2018年5月成功结题,圆满交卷。 

        合作创新,玉汝于成 

          20173月,公司以国际合作项目为契机,牵头美国大气研究中心、法国美迪和成都信息工程大学通力协作,成立了电力气象联合实验室。通过有效的沟通打破信任障碍与技术壁垒,搭建了以实时四维数据同化数值天气预报技术为核心技术的数值天气预报体系,并建立产学研技术创新体系。 

          在电力气象联合实验室发展过程中,通过应用外部成熟技术,参与各合作方的科学研发工作,掌握了国际前沿技术,将研究成果固化保留。区别于单纯的技术引进,此合作不存在技术消化的困难,实现与国际上的先进技术同步发展与应用,有力推动集团公司御风系统平台开发。目前电力气象实验室共有22人,其中博士4人,硕士18人,留学人员5人。 

          20185月,公司在上海顺利举办了第五届国际能源与气象学术会议?;嵘?,集团公司首次发布了御风系统。至此,御风系统已经形成了风资源评估与风电场设计、电力气象预报、风场智能控制三大应用方向和风电场开发设计平台、数值天气预报发布平台、风电运行管控平台、风电资产管理平台四大服务系统,可以实现全球风资源图谱、全球平准化度电成本分析、全国输电配网策略、风电场微观选址等20项功能,可以为风电行业提供几乎全套技术支持。 

        砥志研思,功不唐捐 

          理念定向。御风系统作为风电领域的技术服务平台,运行理念是精细化经营,集成风资源评估、电力气象预报、风场控制优化等功能,目标通过精细化的风资源普查及评估手段以及高效的风电场运维模式,充分挖掘风电场的发电潜力,最大化提升风电项目的投资效率。 

          功能定性。御风系统拥有多重尺度嵌套的风资源评估链条,通过结合中尺度大气模式计算技术和微尺度计算流体力学模拟技术,可以有效地打通风电场宏观选址阶段和微观选址阶段的技术链条和数据链条,更有效并更贴合风电场开发的需要地开展风资源评估工作,可完成大范围高分辨率的风资源计算。 

          特征定质。御风系统具有世界一流的数值天气预报方案,基于与美国国家大气研究中心共同研发的实时四维数据同化技术和集合预报技术,针对风电场的特点,将就地数据作为预报源并对预报结果进行加权调优,相比于同类型的预报产品具有更高的时间、空间分辨率和更高的准确性;具备全国一流的高性能计算能力,自主搭建高性能计算中心,具备长时间、大数据量、高运算速度的数据处理能力,可保证风资源评估、电力气象预报、风电场数据分析等工作的稳定、高速开展;紧密贴合全产业链应用需要,基于15年开发、设计、建设、运维的全产业链工作经验和服务经验,可更有效地贴合用户的实际需要,为用户提供注重细节处理和解决隐藏问题的全栈式服务。 

        勇于实践,高掌远跖 

          目前,新能源分公司以技术服务合同的形式推广应用御风系统,向国家电投集团青?;坪由嫌嗡缈⒂邢拊鹑喂究沽?/font>“青海省海南州及海西州区域风电基地风资源评估及发电量复核”;向国核电力规划设计研究院有限公司开展了“乌兰察布600万千瓦外送京津冀风电基地示范项目风资源评估技术咨询服务”;向内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司开展了“上海庙直流外送通道配套可再生能源基地阿拉善项目评优方案和技术方案咨询服务”;向中能新源宁夏同心风力发电有限公司开展了“宁夏同心县张家庄100MW风电项目测风塔安装及风资源评估服务”;向五凌电力有限公司开展了“孟加拉国Cox's Bazar 66MW风电项目发电量复核及经济性评价”。均取得了良好的应用效果。 

          日后,公司将继续以打造集团公司风电技术(创新)中心为使命,以建设发展其所属新能源分公司及电力气象联合实验室为抓手,持续开发、广泛推广御风系统,使其作用被不断检验、其性能被不断提升,更好地助力集团公司2035一流战略”落地。 

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