海上风电场智能船舶调度及人员管理系统

  [目的]  对海上风电场的人员、船舶进行管理、指挥、调度,是海上风电领域的新课题。建立了国内首个海上风电场智能船舶调度及人员管理系统。  [方法]  主要包括（1）高效指挥调度方式:基于海事高频VHF的船用对讲系统,用以实现稳定的对讲通信;利用AIS接收机和海事电台,可获取周围船只的信息和地理位置,并同时对进入警戒区域的船只进行记录的存档和对讲驱赶;人员落水后陆上项目部指挥中心会得到报警信号并获取落水人员的位置;（2）海域实时监测系统:通过一台远红外热成像摄像机,用于远程监控海上风电场的情况;同时,通过测风塔上的两台摄像机、气象传感器,用来监控海上风电场附近的海域状况和浪涌情况;（3）精准气象预测系统:海洋气象预报可对现场环境的风速、风浪、浪涌等进行一周的预报,并可对台风进行跟踪预报。  [结果]  结果表明:方案可靠,能有效对海上风电场人员和船只进行管理,降低建设运维成本。  [结论]  智能船舶调度及人员管理系统,对海上风电场的生产安全管理和运维效率的提升,起到重要的作用。     

深远海域风电场智慧运维管理系统的探索与研究

我国深远海域风电场建设正处于起步阶段,面临着运维成本高、缺少经验等挑战。本文结合信息化技术及精益化管理理念,搭建了深远海域风电场智慧运维管理平台,集风电场智能监控和运行优化系统、风电场综合信息管理系统、风电场运维调度管理系统、风电机组状态监测与健康管理系统、能力提升与评估系统于一体,探索集中化、智能化的运维管理模式,提高深远海域的风电场运维效率,最大限度的降低运维成本。     

广东院自主开发出全国首个海上风电场智能调度系统!

正海上风电场工程施工、生产运行维护,受海洋气象环境的影响极大。建立一套行之有效、稳定可靠的智能调度系统,对海上风电场的生产安全管理和运维效率的提升,可起到重要的作用。如何对施工阶段和日后运维阶段的人员、船舶进行管理、指挥、调度,并确保人员安全,是海上风电领域的一个新的课题。广东院发电公司电控部电气二室联合湛江外罗EPC项目部,在外罗海上风电工程中敢于尝试、勇创先河,     

基于5G技术的海上风电通信系统研究

[目的]海上风电项目众多设备位于海洋之上,交通不便导致运维检修难度大。海上设备信息的快速、无延迟、安全送达陆上显得格外重要。针对通信系统的特殊需求,文章提出了基于5G技术的海上风电场通信系统方案。[方法]首先建立信号覆盖面大、可靠性强的PTN+一体化小基站,再将5G一体化小基站和PTN网关融为一体,通过宽带PTN接入,实现快速、便捷的5G信号覆盖,并采用特定带宽的5G网络,提高通信系统的安全性。[结果]基于PTN+一体化小基站方式的5G通信系统建成后,实现了基于光传输的、支持多业务且利用特定带宽的IP传输。此系统可以帮助规划梳理各风机子系统,实现风机内部全方位信号覆盖,并可以将风机、海上升压站等设备运行状态及数据快速、安全的传输到陆上运维中心,解决风机多子系统、多业务实时安全传输困难的问题。[结论]研究的5G通信系统改善了海上风电通信,并利用特定带宽和新兴技术,实现了海上风电场的通信及时性和可靠性,提高了海上风电场海上运维人员的沟通效率,符合海上风电项目海上设备的通信需求,有望在工程中应用推广。     

海上风电运维管理系统的研究与建议

分析了海上风电的运维特点及其运维管理系统的开发需求,梳理了国内外典型海上风电运维管理系统的特征及优缺点,最后提出对海上风电运维管理系统的开发建议.结果表明,运行管理、维护管理、设备管理和信息管理是运维管理系统不可或缺的功能模块,数据集成管理是系统构建的基础条件,智能化是运维管理系统的必然发展方向.     

海上风电场换流站智慧型监控管理系统

现有的陆上换流站综合自动化系统不能满足未来深远海域海上换流站的监控管理要求,为此提出换流站智慧化建设的理念。首先分析海上风电场换流站的运维特点及换流站综合自动化系统现状;然后基于海上换流站现场智能化监控和远程智慧化运维管理的需求分析,通过对设备状态全面感知、无人机巡视巡检、设备异常主动预警、设备故障智能诊断、主辅设备智能联动、远程操作一键顺控、人员行为智能管控、运维管理智慧决策等技术的应用研究,提出海上风电场换流站智慧型监控管理一体化系统的设计思想,并研究分析该系统的体系架构和功能特征,为海上换流站的智能化、智慧化建设提供可行性方案。     

智慧海上风电场的定义、架构体系和建设路径

目的 海上风电场智慧化,是提高海上风电场运行水平和效益的现实需要。 方法 首次提出了智慧海上风电场的定义,规划了智慧海上风电场的架构体系,从智能设备、业务控制、场级管控、集团监管四个层级,阐明了智慧海上风电场的建设路径,提出了具体的工程实施建议。 结果 实现了海上风电场设备、资产的智慧化监控与管理,为覆盖项目设计、基建、运营的全生命周期过程、实现全场设备、资产的数字化、智慧化监控与管理的智慧海上风电场指明了发展路径。 结论 海上风电场智慧化方案,对提高海上风电场自动化水平和运维效率、降低运维成本、提高海上风电的经济和社会效益、提高抵御风险的能力具有重要意义。     

多波束测深系统在海上风电场测量中的应用

[目的]为了获取详细的海底地形地貌信息,提出了一种基于多波束测深系统在海上风电场测量中的应用.[方法]以广东某一海上浮式风电装备研制项目为例,详细介绍了Reson SeaBat T50-P多波束测深系统的原理和组成,通过项目的实施,对测深成果进行了分析和精度评定.[结果]通过本项目的实际应用,验证了多波束测深系统在海上...     

智慧型海上风电场一体化监控系统方案设计

  [目的]  针对海上风电场的运行管理情况,整合了海上风电机组、海上升压站、陆上集控中心的监控系统,提出了全面的智慧型海上风电场一体化监控系统方案。  [方法]  方案分析了其体系架构、功能要求、数据处理以及安全分区,以实现风电场海上升压站无人值守,陆上集控中心少人运行的运营模式。方案有效地整合了风机监控、升压站监控、视频及环境监控、风电功率预测、海缆故障监测、设备状态监测等多个子系统。  [结果]  对海上风电场内各主要电气设备提供了完善的监控功能,可实现运行监视、操作与控制、信息综合分析与智能告警、运行管理、辅助功能这五大应用。  [结论]  方案可有效降低风电场运营成本,达到技术先进、功能完备、性能可靠、经济合理的智能化运营要求。     

计及气象可达性的海上风电运维效益仿真方法

为改善海上风电传统经济评价方法的局限性，根据气象条件等因素对海上风电运维的影响，分析计及气象可达性的海上风电运维流程，提出涵盖停机时间、损失电量、风电场可利用率和运维成本等经济评价指标计算方法，建立基于Anylogic平台的海上风电运维效益仿真模型，模拟风电机组、船舶、人员实时状态，统计各项经济评价指标，评估海上风电场运维经济效益。案例结果表明：所建立的效益仿真模型可模拟风电场的运维流程，并较为准确地推算出停机时间、损失电量、风电场可利用率及运维成本等关键指标，反映海上气象条件对风电场经济效应的影响，可为海上风电场的运行维护提供技术参考。     

海上风电机组辅助监控系统方案设计

  [目的]  考虑海上风电场生产监控与运营管理的需求,分析海上风电机组辅助监控系统总体设计、功能要求、子系统要求。  [方法]  整合风机状态监测系统(含振动在线状态监测系统、风机基础监测系统、螺栓载荷在线监测系统、桨叶状态监测系统、发电机绝缘电阻自动监测系统、雷电远程监测系统、齿轮箱润滑油质在线监测系统、箱变运行状态监测系统)、视频监控系统、风机IP电话系统、扩展功能等,实现风机动力设备、环境、安防的统一监控。  [结果]  该系统结合多参数信息融合,实现电气及机械特征量的风机故障诊断,为广东省海上风电大数据中心的风机性能比较提供支撑。  [结论]  辅助监控系统方案可实现预防性的运营维护,使风电场智能化监控和故障早期预警成为可能。     

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。     

海上风电场孤网状态下的备用柴油发电机方案研究

  [目的]  为保障海上风电场孤网状态下的安全可靠运行,对备用柴油发电机组的配置方案与运行方式进行了研究。  [方法]  通过对孤网状态下的电气负荷、无功过电压、短路电流、谐波及保护整定进行分析,来验证备用柴油发电机组配置方案的合理性。  [结果]  研究表明:在文章给定的案例下,配置额定容量为1.2 MW的备用柴油发电机及2 Mvar的电抗器时,在运行维护的工况下,一半风机接入孤网时可满足风机和海上升压站的负荷需求和电压要求,也满足35 kV海缆无功需求。同时,为了避免谐波谐振,不推荐孤网备用柴油发电机组为风机提供偏航电源。对于柴油发电机组升压变压器、海上升压站接地变兼站用变,推荐采用复压过流作为主保护。  [结论]  配置方案为研究海上风电场孤网运行方案提供了思路。     

10 MW大型单桩式海上风机桩土作用研究

目的  世界范围内已经建成的海上风场大部分位于浅水区域（水深<30 m）,主要以单桩等固定式基础为主。随着风电技术的不断成熟,海上风电逐渐走向机组大型化趋势,而单桩海上风机的基础直径也将随着机组大型化而增加。其所受到的环境载荷和土质条件要求也愈加严苛,对于大直径单桩式海上风机的桩土相互作用的研究成为海上风电技术的关键技术问题之一。方法  拟对浅水水域10 MW大型海上风机,研究不同桩土模型对大型单桩海上风机的动力响应的影响。结果  结果表明,宏单元法考虑了非线性的刚度与塑性,在特征频率附近的功率谱密度总和大,对比其他传统桩土模型时有很大的优势。结论  所做研究对风机的整体安全运行具有深远的理论价值与工程应用前景。     

生态系统理念在海上风电项目管理中的应用研究

  [目的]  中国海上风电行业已迈入快速发展期,如何创新项目开发管理模式,有效应对海上风电造价高、界面多、工期长等问题,实现成本降低、效能提升,是推动海上风电行业健康快速发展的重要保障。  [方法]  通过将生态系统理念应用到海上风电场项目开发建设和运营管理中,探索构建海上风电场生态系统,以搭建风电场神经网络为核心,提高整体关联效能,实现最优开发目标;利用层次分析法对系统影响因子权重进行定量分析。  [结果]  通过海上风电场生态系统的构建,使海上风电场具备信息快速的收集、存储、共享、分析和反馈调节功能,降本增效,提升风电场稳定性。  [结论]  生态系统的引入为海上风电项目的开发管理和提供了新的思路,借助人工智能技术等前沿科技的发展,海上风电场生态系统也将不断完善和广泛应用。     

基于多波束数据的海上风机基础水下地形监测研究

[目的]为了确保海上风机运行安全,需要掌握海上风机基础周边地形的变化.[方法]文章采用了多波束测深系统对风机周边地形进行了6次定期监测,获取了高精度和高密度的水下地形点云数据,通过对点云数据进行数据处理和分析,构建了高精度的水下地形数字高程模型DEM,通过数字高程模型叠加分析,计算出不同时期的冲刷量,最后通过三维模型展...     

海上风电场对鸟类的影响及其危害预防

[目的]风能作为公认的最成熟的可再生能源技术之一,近年来发展迅速.中国在近年开发了大量的海上风电项目.但风电场对环境,尤其是对鸟类的影响引发了人们大量的担忧和研究.在碳达峰实现之前,我国的海上风能产业将持续增长,需要全面了解风电场对鸟类的影响.[方法]通过总结现有研究,对海上风电场引起的鸟类问题进行了综述,并讨论了可将...