海上风电场智慧风场方案设计-精
风电场运营方案
风电场运营方案一、前言随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，可再生能源已成为人们研究的热点。
风能作为可再生能源的一种，受到了广泛的关注和应用。
风电场作为风能利用的主要形式，已经成为了现代能源产业的重要组成部分。
风电场运营方案对于保证风电场的持续高效运行，提高发电效率具有至关重要的意义。
本文将对风电场的运营方案进行详细的讨论，旨在为风电场的运营提供参考。
二、风电场概况风电场是指利用风能进行发电的大型发电厂，主要设施包括风力发电机组、配电设备、输变电设备、升压站、线路等。
风电场一般分为陆上风电场和海上风电场两种类型。
风电场的运营管理涵盖了设备运行、维护、管理等一系列工作，需要科学合理的方案来保证风电场的持续高效运行。
三、风电场运营方案1. 人员管理人员是风电场运营的重要组成部分，对于风电场的运行和维护起着至关重要的作用。
针对风电场的人员管理，可以采取以下方案：（1）人员培训：对于风电场的操作和维护人员进行必要的培训，保证其具备良好的技能和知识，以应对风电场运行中的各种情况。
（2）岗位设置：合理设置风电场的人员岗位，明确各个岗位的职责和权限，并建立科学的岗位轮岗制度，确保人员的能力和优势得到充分发挥。
（3）安全管理：制定健全的安全管理制度，定期开展安全教育和培训，加强风电场的安全管理工作，保证人员的生命安全和财产安全。
2. 设备管理风电场的设备是保证风电场长期运行的关键，对于设备的管理，可采取以下方案：（1）设备维护：建立完善的设备维护体系，制定科学的维护计划，定期进行设备检查和维护，保证设备的正常运行。
（2）设备更新：根据设备的实际使用情况和技术发展趋势，适时更新更换设备，提高设备的性能和效率。
（3）设备监控：建立设备监控系统，实时监测设备运行情况，及时发现并处理设备故障，保障风电场的正常运行。
风电场是利用风能进行发电的，对于风能的管理，可采取以下方案：（1）风资源评估：对风场周围的风资源进行评估和分析，选择适合的风场布局和风机型号，提高风能的有效利用率。
海上风电项目的风电场管理与运维策略分析
海上风电项目的风电场管理与运维策略分析随着清洁能源需求的增加和技术的进步，海上风电项目在全球范围内迅速发展。
海上风电场建设和管理面临着许多挑战，例如复杂的环境条件、海洋生物多样性保护等。
为了确保风电场的稳定运行和最大化的发电效率，科学的风电场管理与运维策略至关重要。
1. 海上风电场管理的挑战海上风电场建设和管理面临许多挑战，首先是海洋环境的复杂性。
海上风电场所处的海洋环境条件较陆地更加恶劣，包括海水腐蚀、风暴和浪潮等。
这会对风机和设备的使用寿命和稳定性造成影响。
其次，海上风电场的维护和运作困难度较大。
由于距离海岸较远，维修、保养和替换设备变得更加困难和昂贵。
同时，人员的安全也是重要考量因素，必须有相应的安全措施和紧急救援机制。
另外，海上风电项目将面临海洋生物多样性保护的挑战。
建设和运营过程中必须遵守相关的环保法规，减少对海洋生物的影响，确保可持续发展和环境友好。
2. 风电场管理策略为了应对上述挑战，良好的风电场管理策略至关重要。
首先，设备维护和故障检修是保证风电场正常运营的关键。
定期检查风机叶片、发电机、变频器等设备，发现问题及时处理。
建立全面的维护记录和信息管理系统，确保维护工作的高效执行和监控。
其次，安全管理是风电场管理的重要组成部分。
制定严格的安全操作规程和紧急救援计划，培训相关人员并定期进行演练。
配备高效的通信系统和监控设备，以及船只和直升机等运输工具，以确保人员能够及时脱离危险区域或接受救援。
第三，合理的设备布局和电网规划是提高风电场发电效率的重要因素。
风机的布局应考虑风场资源、风能消耗和相互遮挡等因素，以确保最大化利用风能。
此外，需要优化电网规划，确保风电场与陆上电网的连接稳定，并考虑到潮汐和浪潮等不可预知因素。
最后，环境监测和生物保护是海上风电场管理的重要内容。
建立完善的环境监测系统，跟踪海洋生态和环境的变化。
同时，采取生物保护措施，如减少噪音和振动对海洋生物的影响，避免或减少海洋生物迁徙的阻碍。
大连市庄河Ⅲ海上风电场三维数字化设计与应用
69风场主要模型图钢结构自定义节点库风场整体情况工程概况 三峡新能源大连市庄河Ⅲ海上风电场位于辽宁省大连市庄河海域，作为东北地区首个已核准的海上风电项目，同时作为全国首个“智慧能源城市”的清洁能源供给侧项目，庄河Ⅲ项目对于促进庄河地方经济发展及清洁能源建设具有重要意义。
项目总装机容量300MW，风场内安装72台风机。
风机基础包括单桩和高桩承台型式基础类型。
风电机组通过海底电缆汇集送至海上升压站。
海上升压站通过海缆送出至登陆点，再通过架空线路送至陆上集控中心。
BIM应用亮点依托上海院搭建的三维协同设计平台，项目使用ProjectWise进行各专业间的三维协同管理。
通过对总体、电气、舾装、结构、暖通、消防、给排水、施工、地质等专业系统的有机整合，构建了海上风电场数字化整体解决方案。
在本项目的实施过程中，构建了整个风场的全专业三维模型，包括风机整体结构、电气设施、海上升压站、陆上集控中心、地质模型、海缆路由等模型。
通过碰撞检测、切图与工程量自动统计、虚拟施工模拟等BIM应用，提高了设计效率，缩短了设计周期。
针对钢结构节点设计遇到的技术难点，本项目创新使用Tekla自定义节点单元模块，将海上升压站结构中的常用节点类型通过参数化编程的方式制作成节点库，在不同项目中快速调用，大大提高了建模效率。
针对风机基础设计中计算软件模型接口遇到的难点，本项目二次开发了适用于SACS和ANSYS的模型接口工具箱，可以将BIM模型直接转换成SACS和ANSYS中所需的模型和参数，大大降低了仿真建模的难度，提高了计算效率。
BIM应用效果通过三维模型的碰撞检测，各专业避免了相互干涉，提前发现问题并及时反馈设计人员进行优化调整，减少了后期设计变更。
通过参数化建模设计方法，形成了可以复用的钢结构节点库，同时实现了三维切图和自动工程量统计，实现了节点的正向设计。
与传统的二维节点出图相比，可以提高约90%的设计效率。
通过二次开发的计算软件模型接口，实现了将BIM模型直接转换成SACS和ANSYS中所需的模型和参数，解决了SACS和ANSYS中模型参数输入耗时、繁琐的问题，极大提高了风机基础的计算效率。
云洲智能首推 海上风电无人化智能运维解决方案
云洲智能首推海上风电无人化智能运维解决方案文|黄文婷10月15日，2019中国海洋经济博览会（简称海博会）在深圳会展中心拉开帷幕，自然资源部部长陆昊、广东省省长马兴瑞等领导到云洲智能展位参观，询问了无人船艇技术与海洋应用创新，对云洲通过无人船艇技术推动海洋产业发展表示肯定。
云洲智能在展会上推出了最新无人船艇海洋应用解决方案与成果，受到国内外行业人士肯定。
海洋应用整体解决方案包括海上风电无人化智能运维、海上工程、海底石油管线探测、智慧边海防等多项海洋无人艇整体解决方案。
同时，也展示了M40P “听风者”地磁日变观测无人艇、M80“极行者”海洋探测无人艇、LVR-17“巡游者”安防巡逻无人艇、“海豚1号”水面救生机器人等海洋应用无人艇系列产品。
其中，首次推出的海上风电无人化智能运维整体解决方案备受行业关注。
通过无人艇搭载高精度实时三维声呐、浅地层剖面仪等仪器，打破传统海底线缆排查靠人工探摸、巡检周期长、海底风险高的瓶颈，无人艇自动对风电机组周边区域进行探测，检测风电机组桩基冲刷情况、风电机组周边水下地形地貌、风电海底电缆冲刷与掩埋状况、海上升压站基础冲刷情况等，根据调查结果评估桩基与线缆安全性和可靠性，为海上风场后续的检测作业和维护性施工提供依据，为海上风电日常运维提供可靠支撑。
2019年1月，云洲智能M80“极行者”海洋探测无人艇搭载高精度实时三维声呐和浅地层剖面仪，在江苏黄海海域为中广核新能源风电场电缆裸露现状进行检测评估，圆满完成了38台风机基础冲刷检测、海上升压站基础冲刷检测、海底电缆冲刷检测等作业内容。
云洲智能有关负责人向记者表示，此次推出的海上风电无人化智能运维整体解决方案，在业界尚属首次，破解了传统海上风电运维成本高、风险高、效率自然资源部部长陆昊（中）、广东省省长马兴瑞（左）等领导在云洲智能展位参观。
海上风电无人化智能运维整体解决方案，在业界尚属首次，破解了传统海上风电运维成本高、风险高、效率低的难题，让无人船应用场景再一次延伸海上风电领域，通过无人化智能化技术给海上作业带来创新变革。
海上风电施工期智慧化管理研究
海上风电施工期智慧化管理研究摘要：伴随着风电技术发展速度的进一步加快，越来越多的国家选择建立海上风电场。
风力发电不仅能够有效缓解现代社会发展过程中能源紧张的问题，同时也能为人们提供更多的清洁能源和可再生能源。
但是在实际落实海上风电施工的过程中，由于施工的地域有着自身的特殊性，因此施工期间做好管理工作十分有必要，文章就具体探讨了海上风电施工期智慧化管理的相关问题。
关键词：海上风电；施工期；智慧化管理；研究前言沿海地区普遍有着较为充裕的风能资源，而要想对风能资源进行充分利用，充分发挥风能的积极作用，建设海上风电场是一个十分常见的选择。
但是受到多种因素的影响，我国海上风电场的建设起步相对较慢。
尤其是在海上风电施工的过程中，管理问题和安全问题受到了广泛关注，文章就具体探讨了海上风电施工期智慧化管理的相关问题，希望能够在一定程度上推动海上风电场的建设。
一、海上风电施工期智慧化管理需求分析（一）海上风电施工期智慧化管理功能需要首先，要能够进行数据采集。
数据采集的内容主要包括电子围栏终端数据采集、船舶信息录入以及船舶动态数据采集三个方面，通过对不同类型的数据进行采集，使得系统能够有完善的功能模块，其中，船舶信息大体包含两个大类，即通航船以及施工船，采集的信息类型包括船舶的呼号、名称、船宽、吨位以及船长信息等方面[1]。
而在采集电子围栏终端数据的过程中，其最为主要的目的在于对船舶动态数据的边界点信息进行解算，通过解析船舶动态的数据，能够获得船舶的航速、航向以及位置等方面的信息。
其次，要能够进行数据处理。
处理的内容主要为电子围栏的终端数据，在对收集到的罗金数据以及GPS数据进行处理之后，对施工水域的范围边界点进行计算，并且要能够依照提前制定好的通信协议，将相关信息发送至AIS发射机，确保相关信息能够在过往船的海图仪以及本船的海图仪上得以显示。
（二）海上风电施工期智慧化管理技术需要首先，需要使用到SSM框架，SSM框架大体包含三个组成部分，包括spring、spring MVC以及mybatis。
海上风电智能运维关键技术与发展建议
海上风电智能运维关键技术与发展建议摘要：海上风能总规模为陆上风能的２～３倍，且风质量更加稳定。
英国、法国、德国、荷兰等欧洲风电强国均出台１０ＧＷ量级海上风电规划，美国计划２０３０年完成３０ＧＷ海上装机容量，韩国、日本、越南等亚洲国家预计２０３０年完成２５ＧＷ海上装机容量，海上风电已成为业界全新的“蓝海战场”。
在海上风电蓬勃发展之际，滞后的运维技术成为其进一步发展的隐忧。
传统风电运维是平面化、后置化的，只能在单一或少量参数背景下探讨风机状态，运维过程中依赖专业人员的主观判断，各流程相对孤立，难以保持信息的实时流通。
关键词：海上风电;智能运维;关键技术;发展建议引言风能是一种清洁的可再生能源，其分布面广，经济、环保价值高，是目前最有发展前景的新型能源之一，而风力发电技术在近年来也有了巨大的发展，例如由恒速恒频控制发展为变速恒频控制、由定桨距控制发展为变桨距控制、由齿轮箱驱动发展为直接驱动等，针对风力发电机组的驱动控制已经成为新能源发电研究当中的热点。
目前，风力发电机组正朝着高控制性能的方向发展，而优越的控制性能需要更加灵活、智能的控制方法，研究风力发电机组控制方法对整个风电机组安全、可靠、高效的运行尤为重要。
1、风力发电技术现状分析与常规电能一样，风能并没有变成绝对单独和重要的资源。
因为风能取之无穷，用之不懈。
它能够无穷期地为人们提供服务。
而且风能的运用很简洁容易。
因为我们都明白，当大多数资源被人类利用时，必须经过一个重复的步骤。
而且，在应用中所需的机械设备和仪器的构造往往更繁杂，精密而且贵重。
所以，风能的运用也非常简单。
它能够随时运用，而不会影响周围环境[1]。
由于风能具备足够的动力。
实际应用经历证明，如果速度超过3m/s，风力发电就可能启动。
而众所周知，风能开发流程就是依靠风力涡轮机将风能转化为机械能，进而带动发电机发电。
在发电过程中，它一般是由功率单元、调频器、调压器和一些有关调节单位所构成。
风力发电智慧运维解决方案
停机策略
限电条件 时间窗口 任务优先级
数据及资源平台：
故故障障预预测测 及及在线在振振
动动检
ห้องสมุดไป่ตู้
检测系测统系
基于知识库 的7*24远程 监护
气象预测平 台
运维成本降低
高效故障处理 故障预警、处理工单、根因分析即时推送； 多层级运维工程师技术支持； 基于气象预测及可达性的最优故障处理计划； 风电场KPI监控与分析
60nm(航程约108km)
航行时间/h 0.5 2.5 2.5 3
窗口期/d 300
160-180 160-180
180
人员窝工比例 0
43.33% 43.33% 36.67%
70nm 航程/nm
三 智能运维–智能装备开发策略
智能装备
智能力矩装备
1
清洁修复机器人
水下扫测机器人
油品油脂检验
风力发电智慧运维解决方案
Content 目 录
01 数字化运维 02 精益运维 03 智能运维
— 数字化运维-大数据平台的建立
7×24小时远程监护
• 实时预警 • 远程排故指导 • 健康管理
世界级在线振动诊断服务
• 实时预警 • 定期振动诊断报告 • 专家现场诊断服务 • 客户定制
— 数字化运维-数字运维的运营模式
共享大数据平台
维护数据 气象数据 备件数据
基础数据
— 数字化运维-智能诊断系统的应用案例
智能诊断系统提示某台机组轴承存在报警;
运行监控时产生报警 进行详细数据分析
基于5G无线专网的海上风电场智慧运维方案探讨敖立争
基于5G无线专网的海上风电场智慧运维方案探讨敖立争发布时间：2023-05-10T08:45:16.752Z 来源：《中国科技信息》2023年5期作者：敖立争[导读] 近年来，随着信息技术的发展，在海上风电场的智慧运维也受到越来越多的关注。
人们在远程环境下可以靠5G无线网络实现精准的运维及故障预防，从而加强系统的安全性及高效性。
广东华电福新阳江海上风电有限公司摘要：近年来，随着信息技术的发展，在海上风电场的智慧运维也受到越来越多的关注。
人们在远程环境下可以靠5G无线网络实现精准的运维及故障预防，从而加强系统的安全性及高效性。
本文围绕5G无线专网技术，对基于5G无线专网的海上风电场智慧运维方案进行了探讨，其中主要包括5G无线技术及其性能、基于5G无线专网的海上风电场运维方案及应用。
关键词：5G无线专网海上风电场智慧运维方案Abstract: In recent years, with the development of information technology, intelligent operation and maintenance in offshore wind farms has been paid more and more attention. People can remotely use 5G wireless networks to achieve accurate operation and maintenance and fault prevention, so as to strengthen the security and efficiency of the system. This paper mainly discusses 5G wireless private network technology and discusses the intelligent operation and maintenance scheme based on 5G wireless private network in offshore wind farms, including 5G wireless technology and its performance, operation and maintenance schemes based on 5G wireless private networks, existing problems, development trend and future prospects.Keywords: 5G wireless private network; offshore wind farm; intelligent operation and maintenance scheme引言：近年来，随着5G技术的发展，5G无线专网已经成为了实现海上风电场远程监控和数据传输的重要手段。
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应 急 …指 挥 系 统
生产信息生化产阶段
评 价 体 系
。 。
技
。术
规
范
地理信息模型；地质信息 模型；设施信息模型
三维数字化技术 移动互联技术
数据库技术
图纸档案 设计信息 三维模型
厂家信息
说明文件
合同文件 建造信息 进度信息
智能运维 分析数据 成本信息
装配信息
生产管理
智能设备 设备运行
1、工程项目投资巨大，如何用最少
常规变电站各辅助设施系 统由视频监控、火灾报警、 防盗报警、门禁等组成， 它们均独立设置、独立运 行、监测信息不共享，没 有实现联动，无法实现系 统一体化管理，需人为进 行大量的系统操作，管理 效率较低。智能辅助系统 正好解决了这些问题，将 运行人员更多精力关注到 生产设备上。
运行监控系统实现整个风场主 要生产设备（风机、海缆、变 电站设备）信息的统一接入、 统一存储和统一展示，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 和辅助应用等功能。 运行监控 系统直接采集站内电网运行信 息和二次设备运行状态信息， 通过标准化接口与输变电设备 状态监测、辅助应用、计量等 进行信息交互，实现变电站全 景数据采集、处理、监视、控 制、运行管理等。
计
工
数字化制施工单位 造
监理单位监控智能化数据设备生产厂商接二辅设智化口次助备能和信息系统服务商安主设现智化全机备地能防…护
现 地 测 控 数 字
化
范 设施数字化 基建阶设段备智能化
数据接口
ER P 系 统
生 产 管 理 系 统
业基 主建 单管 位理
系
统
设 备协 生同 产办 厂公 商系
统
信 息 系 统 服 务 商财 务 管 控 平 台
时间整理历史资料做竣工决算
➢ 项目信息自上而 下与自下而上畅 通、一致、及时
➢ 大幅减少项目管 理成本
➢ 提升工程质量
➢ 实现了项目知识 经验的积累、分 享及复用
➢ 为智慧运维奠定 基础
个人工作平台、 综合办公、项目资料库、采购管 理、费用管理、进度管理、质量 管理、HSE管理、多方协同、档 案管理和信息管理
数字化| 信息化 | 物联网| 云计算 | 人工智能 | 大数据 | 区块链
01
PART ONE
02
PART TWO
03
PART THREE
04
PART FOUR
01
PART ONE
离岸远，人员出海限制因素多，可达性差 一般采用少人或无人值守 管理内容多，类别多，包括风机运行状态、结构安全、运维人 员、通航调度、备品备件等 管理与技术的融合 其它
➢ 变压器在线监测（核心设备）
➢ 避雷器在线监测
➢ 机器人辅助监测子系统
➢ 《关于福建XX 海上风电场工程可行性研究报 告的审查情况的报告》（大唐科研院技 [2016]104号文》
➢ 《中国大唐集团公司信息化项目建设管理办法》 ➢ 相关会议纪要 ➢ ………
一体化原则 智能化原则 模块化原则 实用性原则 开放性原则 安全性原则
可行性
前瞻性
示范性
提升可靠性和发电量 降低建设和运营成本
的资金定期保质的完成建设任务是 管理的难点
2、海上施工风险高、工艺复杂，
超重、超高、超长、超大设备安 全风险系数高
4、工程建设过程中积累大量的
文档，资料的查找，竣工 资料的整理移交是一个
复杂的工作
海上风电 项目管理
3、工程项目涉及管理对象众多，
需要业主单位、设、临近项目尾声需要投入大量的人力和
提升安全等级
02
PART TWO
✓ 数字化模型和实物资产一一对应 ✓ 数字化模型是行为信息与实物资产的联系纽带 ✓ 数字化模型是一切虚拟化仿真的基础
物理风场
数字化
➢ 提高出图效率，减少多专 业协调沟通成本和错误
➢ 智慧风场的基础，灵魂
数字化风场
三维数字化技术 移动互联技术 数据库技术
法
数字化智能型风场
海洋环境
海
人
上
为
风
活
电
动
管理主体
➢ 统一运行监控 ➢ 统一调度指挥 ➢ 统一数据管理 ➢ 统一故障分析 ➢ 统一设备管理 ➢ 统一运维调度 ➢ 统一通航监控 ➢ ………
大数据、人 工智能、云 计算、……
很简单，已 有成熟系统 的集成即可
设计依据
➢ 《福建大唐国际新能源有限公司平潭海上智慧 风电场建设规划方案》（大唐新能源研究院）
场用电量
电网要求
主站预测系统
调度数据网
安全II区
防
风电功率预测子 火
站
墙
反向隔离
公网 数值天气预报数
据服务
子站预测系统
安全I区
风电场监控系 统
通过高精度的天气预报技术， 快速的尾流模型分析技术， 结合基于风资源预测分析和 尾流模型的全场自适应优化 控制技术，降低尾流影响， 提高测试机组效益1.5-3%， 降低波动载荷5-10%
提升效益最直接途径
降低运维成本，运维效率预计可提高3%
电网要求
风电场并网控制子系统
风电场并网 自动控制上位机
省调 纵向加密
远动机 （复用）
海上风电场升压站 采集单元
测控装置
……
交换机 （复用）
OPC 工作站 （复用）
通信管理机 （复用）
风机监控系 统
无功补偿控 制系统
风功率预测 子站
其他相关风 场子系统
01
风机基础防腐保护系统
02
在线振动监测
04
结构安全监测方案设计
05
叶片监测子系统
海底光电复合缆在线监测子系
03
统
06
升压站及升压站电力设备在线 监测
判断结构健康状态，减少运维成本，大数据分析的重要数据来源
➢ 结构监测系统主要包含监测内容：钢管桩腐蚀、钢管桩应力、承台混凝土应力、承台混凝土钢筋应力、高强度 螺栓应力、承台不均匀沉降、承台混凝土温度、结构振动以及塔筒倾斜等监测项目。
信
律三
法
维 可
规视
化
立 体 档 案
智 能 运 行
设 备 检 修
智 能 巡 检
智 能 设 备
仿 真 培 训
智 能 安 全
智 能 地 线
智 能 工 器 具
视 频 监 控
…
息 安 全
设
专家知识库、大数据分析
计
工程数据中心
和 建 设 规 程 规
数字化移交
数 字 化 设
业 主 单 位
数 字 化 施
设 计 单 位
多方协同
施工方
采购信息 进度信息
多方协同 业主方
设计信息 进度信息
QHSE信息 其他过程信息
设计方
设计管理信息
通过进度管理
项目云盘
功率曲线 保证率
上网电量
等效利用 小时数
KPI
弃风率
指标
损失电量
设备可利 用率
了解风场营运指标，分析发电量损失等生产指标的深层次 原因，帮助安排维修计划等
场用电率