歐洲陸上風電場的運營和維護成本極高。 根據(jù)歐洲風能協(xié)會的數(shù)據(jù)，運營和維護(O&M)成本約占陸上風電場平準化能源成本(LCOE)的 20%。 因此，任何可用于降低此成本的措施均可提高投資者的回報率。
　　
　　這并不是說資產(chǎn)擁有者可以吝惜運營和維護費用， 運營和維護成本不足可導致無法發(fā)現(xiàn)的輕度故障或缺陷。 這不僅會影響產(chǎn)量，還可導致主要部件故障，可能會造成代價高昂的維修和漫長的意外停機。
　　
　　風電行業(yè)的運營和維護問題越來越突出。 由于部件故障概率升高，且故障發(fā)生的時間可能超出制造商的保修期，因此，運營和維護的重要性以及成本會隨著設備服役時間的推移而升高。 在歐洲所有的陸上發(fā)電機組中，大約 75% 的發(fā)電機運行時間不足十年，因此，運營和維護問題的相關(guān)性越來越高。
　　
　　作為領(lǐng)先的風電行業(yè)供應商，斯凱孚生產(chǎn)了無數(shù)部件，包括針對動力系統(tǒng)的各種軸承以及潤滑和密封解決方案。 但我們的專業(yè)知識不止于此。 十年前，斯凱孚研發(fā)了一個振動監(jiān)測系統(tǒng)，并開設了一個遠程監(jiān)測中心。 狀態(tài)監(jiān)測流程用于確定機械設備在運行中的狀態(tài)。 狀態(tài)監(jiān)測計劃成功的關(guān)鍵包括監(jiān)測哪些參量、如何理解這些參量數(shù)據(jù)的意義、以及根據(jù)狀態(tài)何時采取措施。 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(CMS)不僅能幫助風電場運營商降低災難性故障的可能性，也讓他們能夠預先訂購零件，安排人力和機器，并在意外停機期間安排其他維修工作。
　　
　　有了我們的托管軟件和監(jiān)測服務，您只需連上互聯(lián)網(wǎng)，便可實施世界一流的預防性維護計劃，定期對風力發(fā)電機組進行持續(xù)監(jiān)測。 斯凱孚遠程監(jiān)測服務利用斯凱孚的狀態(tài)監(jiān)測工具進行數(shù)據(jù)收集，這些工具專門為風力發(fā)電機組而研制，例如，SKF IMx 在線系統(tǒng)。 根據(jù)各項結(jié)果，專家對數(shù)據(jù)進行分析，利用互聯(lián)網(wǎng)對機器健康狀況管理進行溝通，以做出明智的決定。
　　
　　然而，隨著通訊和科技的發(fā)展，CMS 的時代正在發(fā)生變革。 為了改善運營，運營商的維護策略需要從計劃模式轉(zhuǎn)移至預測模式。
　　
　　若干年前，隨著監(jiān)測的風電設備數(shù)量的增長伴隨著數(shù)據(jù)采集量的增加，斯凱孚不得不尋求提升監(jiān)測效率之道。 我們必須發(fā)明新的數(shù)據(jù)處理方式，正是在那個時候我們開始使用統(tǒng)計技術(shù)。
　　
　　我們從大型風電場收集的數(shù)據(jù)量大得驚人。 一般來說，一個齒輪傳動風力發(fā)電機上大約有八個傳感器，每個傳感器大約進行三種測量，共計 24 項指標;一項指標便是一個頻譜和一個總體值。 此信息由狀態(tài)監(jiān)測硬件進行收集，并通過有線或無線互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送至設立在世界各個地方的 CMS 服務器。
　　
　　平均每天下載一次，一年下來，我們有將近 9,000 個頻譜需要分析。 一個風電場可能有成百上千個風力發(fā)電機，其規(guī)模您可以想象;如果不使用統(tǒng)計建模，根本無法進行分析。
　　
　　這一數(shù)據(jù)量意味著我們現(xiàn)在必須使用統(tǒng)計數(shù)據(jù)。 統(tǒng)計數(shù)據(jù)不僅用于風力發(fā)電機組彼此之間的對比，還對不同地理安裝位置和不同機型可能導致的差異進行對比。 首先我們對可比較的數(shù)據(jù)進行對比，然后將我們十多年來在各種型式的風電場所累積的監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)投入使用。 基于這一數(shù)據(jù)歷史，我們會根據(jù)風力發(fā)電機的類型，將其用作監(jiān)測新機器的背景數(shù)據(jù)。
　　
　　由于其他行業(yè)傳統(tǒng)技術(shù)的應用受到種種限制，因此，即使在我們轉(zhuǎn)向統(tǒng)計工具之前，CMS 在風電場的應用也是獨一無二的。 風力發(fā)電機是一種復雜的機器，其變型非常之多。 不幸的是，與其他行業(yè)不同，我們無法將一個報警級別模型應用于所有機器。 因此我們必須研發(fā)出單獨的報警模型，讓我們能夠?qū)哂锌杀刃缘臋C器進行快速對比。 然而，如果沒有統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為指引，根本無法在合理時間內(nèi)完成過濾和選擇。
　　
　　另外一個好處來自于歷史數(shù)據(jù)庫的增長。 這一歷史數(shù)據(jù)極為有用，而如果該數(shù)據(jù)包含設備自安裝以來的整個壽命周期，這種用處將尤其明顯。 不幸的是，實際情況往往并非如此。 盡管越來越多的渦輪機在原廠安裝了監(jiān)測技術(shù)，但現(xiàn)有機群中大部分需要改裝;傳統(tǒng)而言，這種情況大多發(fā)生在保修期將要結(jié)束或者運營商或服務提供商打算續(xù)簽服務合同之時。
　　
　　然而，為有助于提高流程的準確性，分析時選擇正確的動態(tài)數(shù)據(jù)極為重要。 系統(tǒng)所具備的一些功能允許其對潛在的理論默認值進行掃描。 這種自動掃描有賴于系統(tǒng)部件類型的相關(guān)實際信息。 每一種傳動裝置都有各自的理論頻率，因此，如果對發(fā)電機內(nèi)部的動力學不甚確定，您需要依賴于各種假設，而這些假設需要由分析師提供更多信息輸入。
　　
　　如今，我們有龐大的歷史數(shù)據(jù)庫，對于齒輪箱和發(fā)電機部件有良好的理解和背景知識。 根據(jù)我們的經(jīng)驗，并非風力發(fā)電機中的所有部件均需要同等的專業(yè)水平才能進行分析。 發(fā)電機軸承問題的檢測非常簡單，但行星軸承和齒輪的問題檢測則麻煩得多。 我們研發(fā)出了特定的算法，完全通過一個特定的算法，檢測行星齒輪的問題。
　　
　　最終的目標是快速找到機群中的哪個發(fā)電機需要進一步分析。 統(tǒng)計方法是傳統(tǒng)診斷的補充，快速地凸顯出問題，找出可能有問題的發(fā)電機。 在這些方面，專家們需要花一些時間研究振動信號，以確定問題所在。
　　
　　我們現(xiàn)在的目標是利用我們在斯凱孚內(nèi)部分析的 2000 多個發(fā)電機中積累的全球背景知識，來拓寬機群分析視角。 為了實現(xiàn)這一目標，我們將利用各個地點和各種工況下的所有發(fā)電機型號及其部件的振動對比數(shù)據(jù)，構(gòu)建一個統(tǒng)計模型。
　　
　　這是通過改進流程，增加專家間的定期研討以及分享問題和改進意見來實現(xiàn)的，從而在風電 CMS 社區(qū)內(nèi)打造一個全球網(wǎng)絡。
　　
　　這對于運營商有什么好處? 這讓我們能夠?qū)缶M行定制，使之只接收那些可能對性能造成不利影響的問題信息，讓運營商無需被虛假警報或重要性級別較低的信息所煩擾。
　　
　　未來，CMS 的準確度和范圍將繼續(xù)演進，我們會繼續(xù)推動這項技術(shù)的前進。 接下來的其中一個步驟便是整合所有相關(guān)信息源，如溫度、過流程參數(shù)，并將其添加至振動所允許的診斷技術(shù)之中。
　　
　　另一個趨勢便是我們將能夠把 CMS 數(shù)據(jù)與另一個更整體化的系統(tǒng)再次掛鉤，從而得到更優(yōu)異的相關(guān)性。 其背后的主要推動力是發(fā)電機的制造商，但和往常一樣，到了最后的最后，還是成本二字。 鑒于風力發(fā)電機的巨大數(shù)量，降低成本的壓力很大。 我們的目標是讓這項技術(shù)更為廉價。
　　
　　十年的振動監(jiān)測歷史讓我們能夠在將風電資產(chǎn)可用度提高一個百分點的同時，將運營和維護成本降低兩個百分點。 利用斯凱孚基于統(tǒng)計的CMS，運營商的每個風力發(fā)電機均可節(jié)省高達每年 5,000 歐元的成本。 但有一個情況是確定的，由于風電場運營商的盈利空間不斷受到擠壓，所剩的任何一丁點兒效率空間對于維持盈利能力而言都至關(guān)重要;而提高統(tǒng)計 CMS 的預測能力正是幫助我們實現(xiàn)這一目標的重要工具。