基于海上风电场智慧数字化运维研究

海上风电场现有管理模式对人力资源的依赖程度较高,存在信息化程度不充分、数字化程度不高、智慧化实践不足等问题,导致海上风电场网络信号差,影响作业效率。针对上述问题研究探索海上风电场集约化、精益化、少人化管理,达成降本、提质、增效的目标。     

龙源探路海上风电运维

国内海上风电开发刚刚起步,所采用的样机基本为国产陆上风机改造而成,质量窘境导致故障率居高不下,这也造就了一个巨大的新型市场。     

海上风电机组智能故障预警系统研究

  [目的]  随着海上风电机组装机容量的飞速发展,业主对海上风电机组的安全运行越来越重视,对风机设备可靠性的要求越来越高。传统的设备故障事后处理模式不仅不能保证发电设备运行的可靠性,而且海上风电运行维护的可达性差,被动的故障后维修无形中增加了巨大的电量损失,已完全不能满足海上风电的要求。设备故障早期智能预警系统可以提前预知设备存在的问题,把设备隐患消除在萌芽状态之内,真正做到“防患于未然”。  [方法]  通过对海上风电机组关键部件的数据采集,结合历史数据提取故障特征,利用神经网络等大数据算法,实现发电机温度异常、发电机轴承异常、齿轮箱散热异常、齿形带断裂警告等设备故障的提前预判。  [结果]  根据对设备早期故障的提前预判,可以综合考虑海上风电的气象、台风、海况、海事等维护特点,有计划地执行积极的预防性维护策略,能够有效地避免大部件故障的发生或风机整机失效情况的发生。  [结论]  研究成果可提高海上风电机组的可靠性和风电场整体发电效益。     

海上风电场智慧运维管理系统

[目的]针对海上风电场运维安全管理,提出了海上风电场智慧运维管理系统.[方法]通过海上风电智慧调度系统、海上风电雷达多源跟踪及边界警示系统、海上风电场风机平台作业监管系统,搭建出海上风电场智慧运维管理系统.[结果]通过陆上集控中心的海上风电智慧调度系统,实现人员的安全管理以及船舶调度.通过海上风电雷达多源跟踪及边界警示...     

海上风电船机与风电设备故障分析及应对策略综述

[目的]海上风电船机及风电设备故障时常发生.为了减少风电故障发生的频率,需要对安装船机设备提出新的设计要求和具体故障的应对策略.[方法]通过对风电船机及设备的故障类型的对比研究分析,深入剖析各个故障类型发生的原因并提出相对应的应对策略.[结果]海上风电工程建设中,安装船机及风电设备主体是两大工程器械,也是施工过程中出现...     

华锐风电海上运维军

作为驻守在我国首个海上风电场的现场技术人员,他们绝对称得上是国内海上风电运行与维护的黄埔军。年轻,豁达,过硬的专业知识,丰富的现场经验,以及绝无仅有的使命,让他们从初次接手这批海上风电机组开始,就引起了行业的极大关注。两年来,这群守护在东海大桥风电场的年轻人,用自己的青春和热血谱写着我国海上风电发展的序曲。     

海上风电大数据发展研究

  [目的]  海上风电已成为全球可再生能源发展的研究热点,虽然前期取得了显著成绩,但勘测设计、建设管理、运行维护、技术创新、产业融资等方面还不太成熟,技术创新是解决以上问题主要途径。其中,大数据技术已经成为提升海上风电的可靠性和电力质量,降低运维成本的至关重要的一环。  [方法]  基于大数据技术探讨了海上风电大数据的价值与意义。  [结果]  以广东省海上风电大数据中心建设为例,提出了海上风电大数据的总体框架和主要任务。  [结论]  海上风电大数据发展对充分发掘广东省海域风能资源,推动广东省海上风电产业发展,促进能源结构优化转型和节能减排提供了有力支撑。     

考虑时间窗约束的海上风电机组运维方案优化

降低运维成本是保障海上风电经济效益的关键,运维方案优化对降低海上风电机组运维成本和提高发电量起着双重作用。根据风电机组零部件的可靠度模型,计算出每台风电机组最佳维修时机对应的时间窗,考虑提前维修和故障后维修的经济损失,建立包含时间窗约束的海上风电机组运维方案优化模型,然后设计基于参数优化的改进遗传算法计算出最优运维方案。最后采用某海上风电场内风电机组运维案例验证模型和算法,结果表明考虑时间窗约束的运维方案可大幅度提高海上风电的经济效益,改进遗传算法比传统遗传算法具有更强的寻优能力。     

桁架式支撑结构海上风电机组研究

本文基于国际能源署(IEA)课题30"海上风电机组动态学仿真软件和模型的比较"项目第一阶段桁架式支撑结构的海上风电机组仿真结果,针对海上风电模型复杂的特点,给出桁架式支撑结构细节,研究用BladedV3.80建立桁架式支撑结构的海上风电机组模型。与其他软件建立的模型比较质量和模态,验证海上风电机组的模型。     

海上风电场运行维护的研究与发展

与陆上风电场相比,海上风电场建设和运行维护成本较高,在总结海上风电机组主要部件故障的基础上,对比了定期维护、停机维护和状态监N3种维护方案的优缺点,介绍了国内外海上风电场运行维护管理的现状,并分析了影响海上风电场运行维护成本的主要因素,最后对这一领域的发展趋势进行了探讨。     

Design and Evaluation Tool for Operations and Maintenance Logistics Concepts for Offshore Wind Power Plants

In this article, the authors give an overview of different logistics concepts for operation and maintenance of OWPP （offshore wind power plants）. These can be generally classified into onshore based and offshore based concepts. The operation of OWPPs can still be improved as research has shown that the availability of OWPPs is low compared to onshore wind power plants. There are a few tools to calculate operating costs and to evaluate the different concepts. However, most tools have a weak focus on logistics although logistics account for a big share of the costs. The tool the authors are introducing in this article focuses on the logistics processes. It is first explained and then tested with an OWPP scenarin     

基于人工智能技术的电力信息系统运维数据整合方法

传统电力信息系统运维数据整合方法数据整合时间较长,且整合过程中数据覆盖率不高,为此文章设计了基于人工智能技术的电力信息系统运维数据整合方法.首先设定统一电力信息系统运维数据整合标准与数据分类原则,根据数据间相互关系定义数据类型,分类处理电力信息系统运维数据,并剔除分类后格式不一致和重复数据,以此降低无效数据干扰、提升数...     

我国海上“风电三峡”及非并网风电应用系统开发建议

位于长三角地区的浅海辐射沙洲风能资源十分丰富,而且具有地质条件优越,灾害性气象概率低,没有主航道和大型地下线缆,地处电力负荷中心,高新技术产业基础好,人才基础和资本市场发育良好,已具备理论、技术和实践基础等优势,非常适合发展大规模海上风电场。如开发其中15%的风能资源,即可兴建一个相当于年产4250×104t标煤、每年减排二氧化碳1.12×108t的永续绿色能源基地,而且不占用一亩耕地,不产生一个移民,也不存在生态安全问题。由于风能的自身特性,导致风电的波动性、间歇性和不规则性,使电网难以承受海上大规模风电场的巨大电能。建议采用非并网风电技术,在辐射沙洲地区建设若干"低碳型"高耗能绿色工业园区,利用风能替代化石能源,实现"高碳能源向无碳能源"的跨越。如海水淡化产业基地,变输电上岸为输水上岸;氯碱生产基地及PVC等衍生产业;以电解铝为重点的有色冶金产业基地;新型绿色煤化工产业基地等。     

大规模海上风电集中送出建设模式研究

目的  当前海上风电已成为全球风电发展的研究热点。我国海上风电尚处于起步阶段,而当前的运营模式存在不利于海上风电大规模集中送出等缺点,无法适应新形势下的长远发展。另一方面,欧洲各国对海上风电的补贴政策与我国当前的发展思路有所冲突,可借鉴性不强,且欧洲模式本身仍存在弊端。因此亟需探索适合我国近海深水区海上风电发展的新模式。 方法  首先分析了欧洲各国海上风电发展现状,并对海上风电输电模式进行总结;其次给出了四种海上风电输电技术应用场景;最后对海上风电商业模式进行了可行性分析。 结果  结果表明：在拆分海上发、输电侧环节后,广东省预计“十四五”期间能够实现平价上网;相比于分散式开发,深水区海上风电统筹集约式开发从经济性及环境集约利用层面更具有优势。 结论  形成的研究结论可以为后续大规模海上风电集中送出项目的方案设计和建设模式提供技术支持,具有很好的示范应用前景。     

西北电网风电调度运行管理研究

介绍了西北电网的风电场现状、规划容量及接入情况．阐述了大规模风电场接入对西北电网调频、调峰、稳定性及无功调节等各方面安全运行带来的影响,分析研究了大量风电场集中投运对发电计划编制、调度运行控制、电力市场交易模式、并网运行管理所提出的新要求,最后提出了加快750骨干网架建设、提高对风电的监控能力及调度技术支撑手段、探索电量交易模式及消纳机制、加强风电并网运行管理等解决方案和应对策略,确保西北风电与电网实现协调、有序的发展。     

基于连续隐马尔可夫模型的风水火联合低碳检修优化

目的  新型电力系统背景下,风机的低碳检修与常规机组的协同检修等问题亟待解决。文章兼顾多属性气象因子影响和低碳性、经济性需求,建立基于连续隐马尔可夫的风水火联合低碳检修优化模型。 方法  首先,以降雨量、风速、雷电危险度为观测序列,以检修容量为隐状态序列,利用连续隐马尔可夫（Continuous Hidden Markov Model, CHMM）过程实现对风电场检修容量的动态跟踪。然后,以最优检修容量为决策依据、以总成本最小为优化目标,统筹考虑检修约束、系统控制约束等,构建风水火联合低碳检修优化模型。最后,以IEEE30节点系统进行算例展开研究。 结果  结果表明,所提模型具有更显著的经济效益和低碳特性。 结论  文章所做研究对风机的运行维护具有较高的理论价值,工程适用性较强。     

基于BIM的电力基础设施运维管理系统

目的 目前传统的电力基础设施运维管理系统的精细化、可视化程度较低。为了提高运维管理质量和效率,文章研究并提出了基于BIM可视化及信息化技术的电力基础设施运维管理方法。 方法 为了实现该运维管理方法,对现有系统架构做扁平化处理,将BIM模型定义为核心数据载体。拥有独立数据库的外围系统可直接提取BIM数据或展示BIM模型。 结果 实际工程表明：利用BIM可视化及信息化技术,有效提升基础设施运维管理水平。 结论 文章所提基于BIM的电力基础设施运维管理系统可进一步地运用在实际工程中。     

海上风电单桩基础地基加固技术研究

目的  在以“双碳”为目标的能源政策导向下,海上风力发电作为一种新型的能源技术,得到了广泛的应用,并且在中国迅速发展。单桩基础是海上风电中最经济、应用最广泛的基础。为解决单桩基础的变形及冲刷保护问题,提出了一种地基加固技术,并对该加固技术进行研究分析,给出加固方法的依据。 方法  针对桩基地基加固技术进行方法研究论证,通过针对加固技术路线及工艺研究,选取一种适合于海上施工的地基加固技术,并采用数值分析方法针对加固效果及加固影响范围进行详细分析。 结果  结果表明：在1.15倍荷载下,采用地基加固的单桩基础的水平承载力提升15%以上,通过地基加固可以适用于更大容量的机型。本分析案例中,当地基加固深度、水平范围都达到8 m时,加固深度方向范围的土体比加固平面方向范围的土体获得的收益更大。 结论  利用水泥土加固的技术方案经数值分析验证可靠,对单桩承载能力提升显著,且加固范围合理经济,可为后续海上风电实际工程单桩地基加固技术的应用提供借鉴。     

德国海上风电VSC-HVDC技术分析

系统地总结和梳理了德国海上风电并网情况及发展特点,分析阐述了德国海上风电场群集中并网的技术特征和经验,比较分析了高压交流输电和VSC—HVDC技术在海上风电并网应用的优缺点。最后,结合德国经验和中国发展需要,提出了海上风电并网分析模型。