学科专业评审组:机械组
项目名称:多元精准预测驱动的风电机组智能运维与设计协同优化技术及应用
提名单位: 西安热工研究院有限公司
提名等级:一等奖
提名单位意见: 该项目紧扣国家“双碳”战略目标,契合陕西省能源转型与培育新质生产力的发展需求,针对当前风电产业向大型化、极端化、规模化发展过程中面临的机组出力与运行风险精准预测难、运维与控制提升难、大容量新机型设计优化难三大行业瓶颈,由西安热工研究院有限公司联合西安交通大学、中国电力科学研究院有限公司等省内外优势产学研单位开展联合攻关。项目提出了风电机组“功率-故障-寿命-风险”多元精准预测技术方法、建立了多元预测驱动的风电机组智能运维与控制技术、创建了运维驱动设计的风电机组大部件及整机协同优化技术、研制了系列智能运维装置、系统和新型风电机组,突破了风电运维与设计局限。项目成果已在国内外数百个风电场实现推广应用,支撑研制的系列新型高可靠风电机组已批量商业化应用,产品出口至东南亚、巴西、澳大利亚等多个国家。提升了规模化风电并网的安全性与稳定性,为构建新型电力系统、推动风电产业升级提供了重要支撑,对保障国家能源安全、推动双碳目标落地具有重要战略意义。 我单位对提名书进行了认真审核,确认材料真实有效,符合陕西省科学技术进步奖授奖条件。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:雷亚国
    排名:1
    行政职务:常务副院长
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:项目总负责人,负责项目整体的规划设计及方案制定,提出了风电机组“功率-故障-寿命-风险”多元精准预测技术,建立了多元预测驱动的风电机组智能运维与控制技术,建立了运维驱动设计的风电机组关键部件及整机协同优化技术,参与研制了多元预测驱动的运维控制一体化平台和新型风电机组,为项目创新点1)、2)、3)、4)做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:中国青年科技奖、腾讯科学探索奖、教育部青年科学奖(全国每年不超过10人) 教育部自然科学一等奖,机械装备的复合故障智能诊断理论与方法,第1
  2. 姓名:赵勇
    排名:2
    行政职务:副总经理
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:西安热工研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:主导建立了风电机组多元预测技术体系,提出了多元预测驱动的机组运检与设计优化闭环联动机制,为项目创新点1)、2)、3)、4)做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:电力科学技术进步一等奖,广域协同新能源智慧运维系统研发及应用,第10,2022-J-1-10-G10 第四届安全协会科技进步二等奖,风电机组倒塔预防关键技术及应用,第3,2023-1-016-R03 陕西省科学技术进步二等奖,基于状态评估技术的风力发电机优化设计及产业化应用,第1,2023-J-234745-2-R01 中国能源研究会能源创新二等奖,海上风电机组选型、制造、运维一体化智能管控关键技术,第1,2022-0285-J-2-25-R01 电力建设科学技术进步二等奖,海上风电场智慧运维和关键设备性能提升技术,第1,2022-KJ-E-013
  3. 姓名:汪臻
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安热工研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:研发了“故障概率-寿命损耗-失效损失”协同联动的风险预测技术,提出了以机会成本为核心的多资源约束敏捷排程方法,对项目创新点1)、2)做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:中国能源研究会能源创新二等奖,海上风电机组选型、制造、运维一体化智能管控关键技术,第2,2022-0285-J-2-25-R02 电力建设科学技术进步二等奖,海上风电场智慧运维和关键设备性能提升技术,第2,2022-KJ-E-013 中国电力企业联合会电力创新二等奖,大规模风电机组群运行故障智能预警平台,第3,PIA-2023-J-2028-R03 电力科学技术进步三等奖,风电机组国产化全景监测和智能诊断系统,第3,2023-J-3-112-R03
  4. 姓名:马晓晶
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国电力科学研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:参与了风电机组多元精准预测技术体系的研究工作,提出了风电机组齿轮箱轴承、变桨系统等关键部件故障预警方法,完成了风电场载荷长期评估与机组功率特性评价方法研究,对项目创新点1)、2)做出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:北京市科学技术奖三等奖,大型风电系统噪声试验检测及综合评价关键技术研究及应用,第5,2014能-3-002-05 河北省科学技术进步奖三等奖,大型风电系统噪声试验检测及综合评价关键技术研究及应用,第4,2014JB3010-4 中国可再生能源学会科学技术奖三等奖,海上风电机组试验检测关键技术及应用,第7,KXJJ-19-3-04
  5. 姓名:李阳
    排名:5
    行政职务:副主任
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安热工研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:研发了精准功率预测驱动的关键部件故障预测技术,构建了时序‑条件双向分离与改进核密度估计的故障预测模型,对项目创新点1)做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:李乃鹏
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:发现了时变风速、功率等运行工况对机组退化过程的影响规律,提出了数模联动的时变工况转换寿命预测方法,对项目创新点1)做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:陕西高等学校科学技术一等奖,大数据驱动的机械装备迁移诊断与数模联动预测技术,第2
  7. 姓名:邓巍
    排名:7
    行政职务:主任助理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安热工研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:建立了多重随机因素综合作用下的关键部件损伤劣化模型,研发了多智能体协同检修决策系统,对项目创新点1)、2)做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:第四届安全协会科技进步二等奖,风电机组倒塔预防关键技术及应用,第1,2023-1-016-R01 陕西省科学技术进步二等奖,基于状态评估技术的风力发电机优化设计及产业化应用,第5,2023-J-234745-2-R05
  8. 姓名:朱志权
    排名:8
    行政职务:副总工程师、工研院副院长
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:上海电气风电集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:构建了“故障-功率-寿命-风险”多元预测结果驱动的多目标优化运行控制模型,搭建了面向风电机组控制策略开发与验证的仿真测试系统,为项目创新点2)做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:无
  9. 姓名:张普
    排名:9
    行政职务:技术总监
    技术职称:工程师
    工作单位:远景能源有限公司
    对本项目技术创造性贡献:构建了基于多元预测的多目标优化运行控制模型,提出了基于振动监测的机组载荷自适应控制方法,设计研发了适应极端环境的新型高可靠性风电机组,对项目创新点2)、3)做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:无
  10. 姓名:陈玉
    排名:10
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:建立了多元预测驱动的风电机组动态检修决策模型,构建了“关系型+向量化”双模存储的风电检修知识图谱,对项目创新点2)做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:教育部技术发明一等奖,开关电器性能调控、检测的关键技术及其应用,第7,2007-126 河南省科学技术进步奖三等奖,变电站外绝缘泄露电流在线监测系统的开发与应用,第5,2005-J-299-R05/07
  11. 姓名:刘军
    排名:11
    行政职务:总经理、党委副书记
    技术职称:工程师
    工作单位:华能陕西发电有限公司
    对本项目技术创造性贡献:构建了运维数据反哺机组设计的逆向优化技术,创建“预测-执行-反馈”闭环联动的风电机组设计优化技术体系,为项目创新点3)、4)做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:无
  12. 姓名:谢伟华
    排名:12
    行政职务:副总经理
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:华能江苏能源开发有限公司
    对本项目技术创造性贡献:提出了运维数据反馈设计的逆向优化机制,提出了基于水下机器人平台的海上风电水下资产无人化巡检技术方案,对项目创新点2)、3)做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:无
  13. 姓名:王团结
    排名:13
    行政职务:主任
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:西安热工研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:提出了多传感器融合的海缆检测与故障定位方法,研发了集成高清视觉、声呐、弱磁、无损探伤等功能的水下结构、基础、海缆智能检测装备,对项目创新点2)做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况:电力建设科学技术进步二等奖,海上风电水下资产风险管控关键技术,第1,2023-KJ-E-77 电力创新一等奖,海底电缆故障快速处理技术及应用,第1,PIA-2023-J-1023-R01
  14. 姓名:仇磊
    排名:14
    行政职务:主任
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:西安热工研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:参与构建了“预测信息—智能巡检—状态确认—决策反馈”的风险核查机制,参与研制了水下检测机器人平台,为项目创新点2)做出了突出贡献
    曾获国家科技奖励情况:无
  15. 姓名:李佳东
    排名:15
    行政职务:副总工程师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安热工研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:参与构建了“预测信息—智能巡检—状态确认—决策反馈”的风险核查机制,参与研制了快速响应风险预测的智能巡检系列装备,为项目创新点2)做出了突出贡献
    曾获国家科技奖励情况:电⼒建设科学技术进步⼆等奖,新能源电站跨场景协同管控关键技术及应⽤,第1,2025-KJ-J-E-83
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安热工研究院有限公司
    单位贡献:西安热工研究院有限公司负责制定本项目的整体技术路线,提出了主要技术发明创新点,搭建了叶轮、传动链、发电机三大核心部件等比故障模拟实验平台并开展了典型故障劣化模拟实验,建立了“故障概率-寿命损耗-失效损失”协同联动的风险预测技术,研发了数据与知识双驱动的智慧检修决策系统,研制了“空-地-海”全场景智能巡检装备,建立了基于多元预测与运行检修反馈的全生命周期闭环联动机制,促进了相关技术在多个领域和单位进行了推广应用。

  2. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:项目核心成员单位,提出了风电机组“功率-故障-寿命-风险”多元精准预测技术,建立了多元预测驱动的风电机组智能运维与控制技术,建立了运维驱动设计的风电机组关键部件及整机协同优化技术,参与研制了多元预测驱动的运维控制一体化平台和新型风电机组。

  3. 单位名称:中国电力科学研究院有限公司
    单位贡献:项目核心成员单位,研发了气象-状态-检修联合驱动的精准功率预测技术,分析了风速时序特征、设备状态、检修作业对机组功率输出的影响规律,明确了不同故障阶段风速-功率映射关系的时空差异,构建了误差动态校准的“气象-状态-检修”联合驱动功率预测模型。

  4. 单位名称:上海电气风电集团股份有限公司
    单位贡献:项目核心成员单位,建立了基于精准风功率预测的前瞻性控制框架,开发了覆盖“载荷-结构-控制”的多学科交叉验证模型;参与建立了基于多元预测与运行优化反馈的全生命闭环联动机制,研发了系列新型高可靠性风电机组。

  5. 单位名称:远景能源有限公司
    单位贡献:项目核心成员单位,建立了风电机组运行控制多目标优化模型,提出了基于振动监测的机组载荷自适应控制方法,建立了基于运维大数据前馈的风机设计优化技术,研发了系列新型高可靠性风电机组。

  6. 单位名称:华能陕西发电有限公司
    单位贡献:华能陕西发电有限公司提出了运行端特征提取、机理端参数反演、设计端迭代升级的机组设计逆向优化技术,参与构建了由真实服役环境反向驱动的风电机组设计优化体系,通过将运维端积累的故障特征、失效数据、部件退化规律反馈至设计环节,为主机厂修正理论设计偏差提供了重要依据。

  7. 单位名称:华能江苏能源开发有限公司
    单位贡献:项目核心成员单位,研发了国产化水下机器人平台,研制了集成高清视觉、声呐、弱磁、无损探伤等功能的水下结构、基础、海缆智能检测装备,实现了复杂海况下的无人化、智能化检测;参与构建运维数据反哺机组设计的逆向优化技术,负责项目研究成果在海上风电的推广应用。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处