基于多源数据融合的风电项目高质量数据集
推荐单位:中国船舶集团有限公司
申报单位:中船科技股份有限公司
一、背景
风电数字化发展需要高质量数据支撑,但数据融合困难,影响运维、设计和项目管理效率。本案整合项目勘察设计、设备运行、供应链等全生命周期多源数据,融合风机机理、人工智能算法及运维知识,构建覆盖“研产供销服”的高质量数据集,形成百余条数据资产目录。打造三大核心应用,实现故障诊断准确率提高10%以上,单机组年可利用小时提升50小时、运维成本降超10%。推动行业由经验驱动转向数据驱动。
整体框架图
二、方案和成效
一是多源数据融合驱动全生命周期智能升级。整合设备运行(SCADA/CMS)、项目勘察设计、供应链等全环节数据,融合风机机理、AI算法与运维知识,构建覆盖“研产供销服”的高质量数据集,形成百余条数据资产目录,为风电智能化奠定坚实数据基础。
二是创新技术突破构筑核心应用能力。建立风电三大核心应用,风电机组诊断微服务应用融合SCADA与多源振动数据,通过特征提取与深度神经网络开发50余个模型,实现故障精准预警;风电场智慧规划与设计应用基于遗传算法、粒子群优化等模型,支持多目标自动优化机位布局,三维可视化输出方案,缩短设计;风电项目感知及决策支持集成物联与业务系统数据,强化供应链协同与项目穿透式管理,提升运维及产业链效率。
三是智能平台赋能驱动显著降本增效。三大核心应用协同实现运维成本降低10%以上、单机年可利用小时增加50小时,显著优化项目成本;规模化应用支撑年新增发电量约8亿度(按8000台装机测算),减排二氧化碳25万吨,同步降低非计划停机风险,全面提升发电效能与产业链经济性。
三、创新点
一是构建多源融合的风电智能诊断体系。整合风机运行、气象监测、振动信号等多维数据,建立覆盖9类核心部件的故障特征库,研发基于深度学习的动态诊断模型,实现早期故障识别准确率≥80%,推动行业从经验运维向精准诊断转型。
二是创新海上风电智能运维方案。融合船舶调度、备件库存、海况预测等数据,开发智能排程优化算法,实现运维路径、备件调配的自动优化决策,综合降低海上风场运维成本,解决传统人工排程效率低下的行业痛点。
三是研发数据驱动的风场设计技术。通过测风塔、卫星遥感等多源数据融合,构建CNN-LSTM混合预测模型,显著提升风资源评估精度,设计周期缩短20%,为风电场建设提供可靠技术支撑。