风电能源-能源互联网“双子星”

案例描述

本案例来源于风电行业数字化转型的实践，展示了数字样机技术在风电场运营和风机研发制造中的深度应用。针对风电设备在平价上网时代面临的成本控制与效率提升需求，通过构建风场与风机的数字样机，实现从运营反馈驱动研发优化的闭环创新。风电场运行数据和风机设计参数均具备高度结构化特征，为数字样机的构建与验证提供了良好基础。

案例实施的具体内容

• 数字样机构建：将风电系统分为风场级与设备级两个层级，分别构建风场运行数字样机和风机产品数字样机，对风速、地形、设备状态、控制策略等变量进行多维度建模。
• 平台化技术架构部署：基于工业物联网平台和数字孪生平台构建统一建模环境，支持实时数据接入与多源模型集成。
• 模型与业务集成：将数字样机与产品生命周期管理、制造执行系统等系统打通，形成从需求、设计、制造到运维的数字主线。
• 仿真验证与优化：利用数字样机开展风场布局仿真、功率预测分析、部件寿命预测等场景验证，并通过与实际运行数据比对持续迭代模型精度。
• 闭环反馈应用：将风场数字样机运行数据反馈至研发端，驱动风机气动设计、结构强度和控制系统参数的优化更新。

案例亮点

• 多维融合建模：实现风资源环境、设备物理特性与控制逻辑的多领域统一建模，支持从部件级到系统级的仿真验证。
• 数据驱动迭代：依托真实运行数据持续校准数字样机，逐步提升模型预测准确性与应用可靠性。
• 全生命周期覆盖：打通设计、制造、运营各阶段数据流，形成“虚实交互、持续优化”的闭环产品创新体系。
• 工业平台赋能：基于成熟工业物联网平台构建可扩展的数字样机架构，支持多厂商设备接入与多样化应用场景开发。

实践效果

• 提升发电效率：数字化风场实现了发电量提升，单机全生命周期收益增幅显著。
• 优化运营成本：通过预测性维护与远程监控，降低现场巡检与故障处理成本。
• 加速产品迭代：基于数字主线实现模块化设计与制造一体化，大幅缩短产品定制周期并提升工厂多型号生产能力。

应用价值

该案例为风电设备制造企业实现“以用户为中心”的数字化转型提供了完整路径参考，通过数字样机与数字主线技术推动研发体系重构与业务模式创新，为行业应对平价上网挑战、融入能源互联网生态提供了可复用的方法论与平台化工具支撑。