各個廠商都在說智能風機，智能風機到底智能在哪里？總被兩個細則考核，風功率預(yù)測到底能不能準確？轟轟烈烈的上集控，是不是只是給領(lǐng)導參觀用的大屏？一些廠商推廣的電力市場交易軟件，真的能幫業(yè)主賺到錢么？

提到風電的數(shù)智化技術(shù)，一連串的問題從筆者腦中閃過，仿佛數(shù)智化就是個21世紀的宏大故事，把風電業(yè)主忽悠的一愣一愣的。但是即便存在著許許多多的問題，不可否認的是，數(shù)字化與智能化已越來越成為風電技術(shù)發(fā)展的主力軍。

曾幾何時，談起風電的技術(shù)，人們想到的首先是主軸承、葉片、齒輪箱、發(fā)電機這些看得見摸得著的硬東西。而隨著工業(yè)4.0的風起云涌，數(shù)智化的這些軟的東西越來越站上了風電技術(shù)發(fā)展的風口浪尖。馬云說，一切沒有被互聯(lián)網(wǎng)改變的行業(yè)都將被互聯(lián)網(wǎng)改變。那么風電行業(yè)無疑也在發(fā)生著深刻的數(shù)智化變革。

數(shù)智化，數(shù)字化與智能化的簡稱，這個詞聽起來有點大舌頭和諧音梗。但大舌頭諧音梗的講話方式也恰恰是現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)流行的新興熱梗。這也從另一個角度印證著數(shù)字化與智能化正以時尚的方式改變著能源——這一古老而嚴肅的行業(yè)。

從風機的智能化到風場的智慧化；從功率預(yù)測系統(tǒng)到一次調(diào)頻系統(tǒng)；從新能源集控到電力交易軟件；從基于超算的風資源微觀選址平臺到基于多層架構(gòu)EMS的場站級風光儲充用協(xié)同控制策略。風電行業(yè)的數(shù)智化發(fā)展正逐漸延伸至風電產(chǎn)業(yè)鏈的每一個細節(jié)。

那么既然風電數(shù)智化發(fā)展是趨勢，為什么在實際過程中卻一再的被質(zhì)疑呢？歸根結(jié)底的原因是風機及配套廠商所宣傳的實際效果和所能達到的實際效果之間存在矛盾；是業(yè)主所愿意為數(shù)智化改造投入的成本和所預(yù)期達到效果之間存在矛盾。

一、概述（YDQC交流耐壓機測量準確度高）

是在同類產(chǎn)品高壓試驗變壓器的基礎(chǔ)上，按試驗變壓器國家標準ZBK41006—89要求，經(jīng)改進后生產(chǎn)的一種新型產(chǎn)品，本系列產(chǎn)品具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全、使用方便等特點。實用于電力、工礦、科研等部門，對各種高壓電氣設(shè)備、電氣元件、絕緣材料進行工頻耐壓試驗和直流泄漏試驗，是高壓試驗中必不可少的儀器。

二、結(jié)構(gòu)（YDQC交流耐壓機測量準確度高）

鐵芯為單框式。線圈采用同芯圓筒多層塔式結(jié)構(gòu)，初級低壓繞組繞在鐵芯上，次級高壓繞組繞在低壓繞組外側(cè)，這種同軸布置減少了繞組間的藕合損耗。高壓硅堆用特殊工藝封裝在套管內(nèi)，產(chǎn)品的外殼制成與器芯配合較佳的八角形結(jié)構(gòu)，整體外型美觀大方。其內(nèi)外部結(jié)構(gòu)見圖1。

1-均壓球；2-硅堆短路桿；3-高壓套管；4-油閥；5-殼體；6、7-調(diào)整電壓輸入a、x端子；8、9-儀表測量E、F端子；10-高壓尾X端子；11-變壓器外殼接地端；12-高壓輸出A端子；13-高壓整流硅堆；14-內(nèi)部均壓環(huán)；15-變壓器鐵芯；16-初級低壓繞組；17-測量儀表繞組；18-二次級高壓繞組；19-變壓器油。

三、工作原理（YDQC交流耐壓機測量準確度高）

為單相變壓器，聯(lián)結(jié)組標號II。單臺高壓試驗變壓器的工作過程，用交流220V（10KVA以上為380V）電壓接入電源控制箱（臺），經(jīng)電源控制箱（臺）內(nèi)自藕調(diào)壓器（50KVA以上調(diào)壓器外附）調(diào)節(jié)0~200V（10KVA以上0~400V）電壓至試驗變壓器的初級繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在試驗變壓器高壓繞組可獲得試驗所需的高電壓。其工作原理圖見圖2所示。

1、單臺工作原理示意圖

圖2 ：單臺工作原理示意圖
在試驗變壓器中：a、x為低壓輸入端；A、X 為高壓輸出端；E、F為儀表測量端。
    2、單臺交直流兩用型高壓試驗變壓器工作原理見圖3。圖中所示：高壓套管內(nèi)裝有高壓硅堆，串接在高壓回路中作高壓整流，以獲得直流高電壓。當用一短路桿將高壓硅堆短接時，可獲得交流高電壓，其狀態(tài)為交流輸出；反之在抽出短路桿時，其狀態(tài)為直流輸出。
    3、三臺高壓試驗變壓器串激獲得更高電壓原理見圖4，串激高壓試驗變壓器有很大的優(yōu)越性，因為整個試驗裝置由多個單臺串激式試驗變壓器組成，單臺試驗變壓器有著體積小、重量輕、便于運輸?shù)奶攸c，它既可以串接成高出幾倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用，又可以分開單獨使用。整套試驗裝置投資小、經(jīng)濟實惠。圖3所示：在三臺串激式試驗變壓器串激使用中，單臺試驗變壓器B1、B2、B3的輸出電壓都是U，第1、2級的試驗變壓器內(nèi)部都有一個激磁繞組，分別為A1、C1 和A2、C2。當控制電壓加在第1級試驗變壓器B1的初級繞組a1、x1上，激磁繞組A1、C1給予試驗變壓器B2初級繞組供電，第2級試驗變壓器B2的激磁繞組A2、C2給試驗變壓器B3的初級繞組供電。由于第1級試驗變壓器B1的高壓尾及殼體接地，第2、3級的試驗變壓器B2和B3對地有絕緣支架的隔離，這樣試驗變壓器B1、B2、B3對地輸出電壓分別為1U、2U、3U。

圖3：三臺高壓試驗變壓器串激工作原理示意圖
B1、B2、B3- 串激式高壓變壓器；1U、2U、3U-各級對地電壓；
PV- 高壓示值表（KV）； ZJ1、ZJ2-絕緣支架。

四、使用方法及注意事項（YDQC交流耐壓機測量準確度高）

1.做工頻耐壓試驗使用接線方法見圖5。做工頻耐壓試驗前，先根據(jù)試驗變壓器的額定容量選擇好限流電阻，(水電阻)的阻值，再根據(jù)被試品需加的高壓電壓值調(diào)整好放電球隙的球間距，為了提高對被試品施加電壓的測量精度，應(yīng)在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來測量電壓。

圖4：工頻耐壓試驗使用接線原理示意圖
R1、R2- 限流電阻； Qx- 放電球隙； Zx- 被試品；
FRC- 阻容分壓器； V- 分壓器高壓表。 
    按照圖4、結(jié)合圖2所進行的工頻耐壓試驗接好工作線路，試驗變壓器的高壓繞阻的X端（高壓尾）、儀表測量繞組的F端、試驗變壓器的外殼以及電源控制箱（臺）的外殼必須可靠接地。
    用三臺試驗變壓器串激做工頻耐壓試驗時、第2、3級試驗變壓器的初級繞組X端，儀表測量繞組的F端，以及高壓繞組的X端（高壓尾）均接本級試驗變壓器的外殼，第2、3級試驗變壓器的主體必須放置在絕緣支架上。除第1級以外、第2、3級試驗變壓器的主體不要接地線。其接線方式見圖3所示。
    接電源前，電源控制箱（臺）的調(diào)壓器必須調(diào)到零位。接通電源后，綠色指示燈亮，按一下啟動按鈕，紅色指示燈亮，表示試驗變壓器已接通控制電源，開始升壓。
    從零位開始按順時針方向勻速旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。（升壓方式有：快速升壓法，即20S逐級升壓法，慢速升壓法，即60S逐級升壓法，極慢速升壓法供選用）電壓從零開始按選定的升壓速度升到您所需額定試驗電壓的75%后，再以每秒2%額定試驗電壓的速度升到您所需試驗電壓，并密切注意測量儀表的指示以及被試品的情況，被試品施加電壓的時間到后。應(yīng)在數(shù)秒內(nèi)勻速將調(diào)壓器返回，高壓降至1/3試驗電壓以下，按一下停止按鈕，高壓、低壓輸出停止，然后切斷電源線，試驗完畢。

工頻耐壓試驗操作過程注意事項

    1、試驗人員應(yīng)做好責任分工,設(shè)定好試驗現(xiàn)場的可靠距離,仔細檢查好被試品及試驗變壓器的接地情況,并設(shè)有專人監(jiān)護保障及觀察被試品狀態(tài)工作。
    2、被試品主要部位應(yīng)清理干凈，保持優(yōu)良干燥，以免損壞被試品和帶來試驗數(shù)值的誤差。
    3、對大型設(shè)備的試驗，一般都應(yīng)先進行試驗變壓器的空升試驗，即不接試品時升壓至試驗電壓，以便校對好儀表的指示精度，調(diào)整好放電球隙的球間距。
    4、做耐壓試驗時升壓速度不能過快，并防止突然加壓，例如調(diào)壓器不在零位的突然合閘，也不能突然斷電，一般應(yīng)在調(diào)壓器降至零位時分閘。
    5、在升壓或耐壓試驗過程中，如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況，1 電壓、電流表指針擺動很大，2 被試品發(fā)出不正常響聲，3 發(fā)現(xiàn)絕緣有燒焦或冒煙現(xiàn)象，應(yīng)立即降壓，切斷電源，停止試驗并查明原因。
    6、使用本產(chǎn)品做高壓試驗時，除熟悉本說明書外，還必須嚴格執(zhí)行國家有關(guān)標準和操作規(guī)程。

    2、做直流耐壓和泄漏試驗使用接線方法見圖5。由于是交直流兩用高壓試驗變壓器，應(yīng)把高壓硅堆短路桿從套管中抽出，使試驗變壓器為直流輸出狀態(tài)。做直流泄漏試驗前，先根據(jù)泄漏試驗中輸出端斷路電流不超過高壓硅堆的*大整流為宜，選擇好限流電阻（水電阻）的阻值，再根據(jù)被試品對直流高壓波形的要求選擇好高壓濾波電容的電容值。為了提高對被試品施加電壓的測量精度，應(yīng)在高壓側(cè)接入FRC阻容分壓器來測量電壓。 

圖 5：直流泄漏試驗使用接線原理示意圖
R- 限流電阻； C- 高壓濾波電容； Zx- 被試品； G- 硅堆短路桿；
FRC- 阻容分壓器；V- 分壓器高壓表；uA- 微安表；D- 高壓整流硅堆。
    按照圖5、結(jié)合圖3所進行的直流泄漏試驗接好工作線路。試驗變壓器的高壓繞組的X端（高壓尾）、儀表測量繞組的F 端、試驗變壓器的外殼以及電源控制箱（臺）的外殼必須可靠接地。

接線原理圖

接線原理圖
接電源前、電源控制箱（臺）的調(diào)壓器必須調(diào)到零位。接通電源后，綠色指示燈亮，按一下啟動按鈕，紅色指示燈亮，表示試驗變壓器已接通控制電源，開始升壓。

     從零位開始按順時針方向勻速旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手輪升壓。（升壓方式有：快速升壓法即20S逐級升壓法；慢速升壓法，即60S逐級升壓法；級慢速升壓法供選用）電壓從零開始按選定的升壓速度升到您所需額定試驗電壓或額定直流電流下的參考電壓。試驗中應(yīng)嚴密注意直流高壓表、泄漏電流表指示以及被試品的情況。試驗完畢后，應(yīng)訊速均勻?qū)⒏邏航抵亮阄?，按一下停止按鈕，高壓、低壓輸出停止，然后切斷電源。此時應(yīng)用直流高壓放電棍給被試品及試驗裝置本身充分放電。

直流泄漏試驗操作過程注意事項

    （1）試驗人員應(yīng)做好責任分工，設(shè)定好試驗現(xiàn)場的可靠距離，仔細檢查好被試品及試驗變壓器的接地情況，并設(shè)有專人監(jiān)護保障及觀察被試品狀態(tài)工作。
    （2）被試品做試驗前，應(yīng)拆除所有對外連線，并充分放電，主要部位應(yīng)清理干凈，保持優(yōu)良干燥，以免損壞被試品及帶來試驗數(shù)值的誤差。
    （3）對于大容量試品（電容器、超長電纜等）試驗時應(yīng)緩慢升壓，防止被試品的充電電流過大而燒壞微安表，必要時應(yīng)分級加壓分別讀取各電壓下微安表的穩(wěn)定讀數(shù)。
    （4）試驗過程中，應(yīng)嚴密監(jiān)視被試品、微安表及試驗裝置等，一旦發(fā)生閃爍、擊穿等現(xiàn)象應(yīng)立即降壓，切斷電源，并查明原因。

五、配套選購產(chǎn)品（YDQC交流耐壓機測量準確度高）

下列產(chǎn)品僅供選擇，購買時需另行計價。
1.電源控制箱 容量:1KVA-5KVA、輸入電壓：220V
2.電源控制臺 容量:10KVA~300KVA輸入電壓：220V或380V
3.數(shù)字微安表：SWB-II
4.高壓濾波電容： 0.01MF、40 ~ 100KV
5.高壓直流放電棍： FBR— 70、140、210KV
6.放電球隙： Q—50、100、150、200、250、500
7.標準試油杯： 400ml
8.折疊式手推車： 150、300型
9.絕緣支架： 50、100、200、300、400KV
10.阻容分壓器： FRC —50、100、150、200KV
11.高壓硅堆： 2DL—150、300、450KV
12.水 電 阻： 50、100

六、主要試驗設(shè)備的選擇

1、試驗變壓器
    其高壓側(cè)額定電壓應(yīng)不小于被試品的*高試驗電壓，額定電流不小于被試品的*大電容電流。被試品的電容電流和試驗變壓器所需容量計算式為：

被試品電容量Cx可由交流電橋測出。常用的被試品電容量按表1選取。

幾種常用被試品的電容量（pF） 表1

2、調(diào)壓設(shè)備
    （1）自藕調(diào)壓器。其調(diào)壓范圍廣、功率損耗小、波形畸變小、選擇這種調(diào)壓方式為*好。自藕調(diào)壓器的容量按0.75 ~ 1倍的試驗變壓器的容量選擇，適用于容量為100KVA以下的試驗變壓器的調(diào)壓。
    （2）感應(yīng)調(diào)壓器。其調(diào)壓范圍大，波形畸形小、但結(jié)構(gòu)復雜、價格較貴，當試驗變壓器的容量較大時（如100KVA以上）使用。
3、限流電阻
    限流電阻的作用是，當被試品擊穿時，限制斷路電流，從而保護試驗變壓器，防止故障的擴大。其數(shù)值以*高試驗電壓為準，按0.5 ~ 1 Ω / V（有效值）選擇，限流電阻可用水電阻。注意水不能充滿玻璃管，應(yīng)留有余地，以防爆裂。
4、放電球隙
    放電球隙的布置方式有垂直和水平兩種，球隙間距S和球的直徑D的關(guān)系應(yīng)保護在0.05D ≤S ≤0.5D范圍內(nèi)，球隙上的水電阻阻值一般按0.1 ~ 1Ω/V選取,設(shè)置放電球隙的目的是為了對重要的被試品起保護作用,可以將由于誤操作或被試品擊穿引起的過電壓限制在允許的范圍內(nèi)。

伴隨著質(zhì)疑的目光和試探的腳步，風機*先開始了數(shù)智化的技術(shù)進步。從偏航自學習，變槳自適應(yīng)，到各類傳感器的廣泛應(yīng)用，再到基于大數(shù)據(jù)和數(shù)字孿生的狀態(tài)監(jiān)測，健康度預(yù)警。隨著智能風機的內(nèi)涵被行業(yè)龍頭企業(yè)不斷豐富，無人值班少人值守的理念雖然到現(xiàn)在實際實現(xiàn)的風場數(shù)量還很有限，但卻早已成為了各大開發(fā)商招標文件中的標配。只是要求高了，風機的價格卻一點沒長。業(yè)主卻覺得智能風機了就應(yīng)該要有更高的發(fā)電量，更便捷的運維。

風場級的尾流協(xié)同控制雖然早在七八年前就已經(jīng)在業(yè)界被宣傳，實際效果如何卻鮮有風場能現(xiàn)身說法，因為沒有可比較的對象。反倒是因為智能降載技術(shù)損失了發(fā)電量常常被業(yè)主詬病。風機廠商仿佛自己為自己制造了枷鎖。業(yè)主似乎也只接受數(shù)智化帶來的好處，不接受一點發(fā)電量損失。

隨著電網(wǎng)要求的提高，風電場對于功率預(yù)測的精度要求也越來越高。電網(wǎng)可是實打?qū)嵉牧P錢。于是各個風功率預(yù)測廠家紛紛標榜他們的數(shù)據(jù)源有多么可靠，算法有多么精準，鼓勵業(yè)主更換功率預(yù)測系統(tǒng)。業(yè)主抱著試一試的心態(tài)更換后，可能比原來準了一些，但也會常常發(fā)現(xiàn)該不準的還是不準。功率預(yù)測廠家的邏輯是我比其他家準，業(yè)主就應(yīng)該買單。業(yè)主的邏輯是你的功率預(yù)測必須一定準確。

再說集控，大多數(shù)的集控都還處在一個集而不控的狀態(tài)，集中監(jiān)視，搞個大屏供領(lǐng)導參觀的狀態(tài)，更多的像是一種噱頭。為了把集控做得漂亮，要求集控廠商可以統(tǒng)計這個數(shù)據(jù)那個指標，還要能大數(shù)據(jù)分析故障預(yù)警。在業(yè)主看來這些軟件功能開發(fā)沒什么成本，你風機廠商甚至應(yīng)該在一些大容量的風電項目上送給我。在集控廠商看來每個業(yè)主要看的內(nèi)容都不一樣，都需要定制化設(shè)計，加上風光場站各個類型設(shè)備的數(shù)據(jù)接入，開發(fā)周期很長，成本很高。

電力交易軟件是隨著多個省份開展新能源電力市場現(xiàn)貨交易逐漸興起的數(shù)智化應(yīng)用場景。配合著功率預(yù)測系統(tǒng)，都說能通過云端的算法訓練幫助業(yè)主規(guī)避風光資源的波動性風險?？梢徽呤峭ㄟ^電力交易軟件賺的錢很難衡量，二者是電力實時數(shù)據(jù)存在著能源保障問題。所以軟件廠商和業(yè)主之間想要為結(jié)果達成一致也存在著諸多困難。

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