海上风电场智慧风电场设计方案

概述概述海上风电场特点离岸远离岸远，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"智慧化"管理平台海洋环境统一运行监控海上风电人为活动管理主体统一调度指挥海上风电人为活动管理主体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、大数据、人工智能、云智能风机智慧风场很简单，已有成熟系统很简单，已有成熟系统《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>海上风电场项目位于福建省福州市平潭县北部的长江澳以东0~8km海域,工程涉海面积约13平方公里,水深20~25m,场址内有自冰岛及部分水下暗礁存在,海底地形较为复杂。>现拟分期开发,后续待山洲列岛海洋保护区规划调整后,开发剩余区域。工程一期装机容量185MW,本阶段拟安装37台单机容量为5.ovw的风电机组,设置一座220kv陆上升压站。风电场37台风电机组本期初拟设置7回35kv集电线路,各联合单元由1回35kv集电线路接至220kv升压站35kv配电装置,汇集后由2台220/35120MVA主变压器升压至220KV,拟由架空线送至平潭地区电网。风机基础为高桩承台基础,风机安装采用分体式安装的方式。>集中监控中心>工程管理中心>技术演示中心>运维培训中心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提升可靠性和发电量提升安全等级提高出图效率，减少多专业协调沟通成本和错误智慧风场的基础，灵魂物理风场数字化风场数字化三维数字化技术三维数字化技术移动互联技术移动互联技术数据库技术数据库技术视频监控视频监控智能地线智能安全仿真培训智能设备智能巡检设备检修智能运行立体档案三维可视化数字化智能型风场专家知识库、大数据分析…信息系统服务商设备生产厂商设计单位信息系统服务商设备生产厂商设计单位监理单位…基建阶段信息系统服务商信息系统服务商…设备生产厂商生产阶段生产阶段地理信息模型；地质信息模型；设施信息模型物理风场数字化风场物理风场数字化移交三维数字化技术移动互联技术数据库技术三维数字化技术移动互联技术数据库技术说明文件合同文件厂家信息说明文件合同文件厂家信息图纸档案图纸档案设计信息建造信息设计信息建造信息三维模型进度信息三维模型进度信息智能运维装配信息智能运维装配信息智能设备智能设备设备运行分析数据设备运行分析数据生产管理成本信息生产管理成本信息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3、工程项目涉及管理对象众多，需要业主单位、设计单位、施工单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3、工程项目涉及管理对象众多，需要业主单位、设计单位、施工单位、监理单位协同作业海上风电项目管理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5、临近项目尾声需要投入大量的人力和 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工程项目现场管控云平台是以项目为中心、以现场管控为重心、以适用易用为目标、系统实现协同的工作平台。平台涵盖了个人工作平台、综合办公、项目资料库、采购管理、费用管理、进度管理、质量QHSE信息其他过程信息采购信息QHSE信息其他过程信息进度信息多方协同是系统实进度信息现多方协同的重要功能模块现多方协同的重要功能模块。包括施工方、业主方、设计方在内的其他项目参加单位通过多方协同工作模块完成系统数据交互和相关协同多方协同进度信息设计方设计管理信息通过进度管理实现将项目进度计划编制、填报反馈、项目跟踪预警与分析等活动有机串联起来,促进项目各级管理人员权重分明,保证项目进度计划的顺利进行。项目云盘旨在建立一个易于组织、存储和提取的文件系统,实现文件的云存储、备份,版本管理,在线预览,外链分享,移动办公等功能。云盘特点:公用互通可追述风电的运行模式,决定了风机业主需要了解风场运行的营运指标,电网侧也需要通过某些指标考核一个风场的供电质量和电源可靠性,所以风电指标分析,是风电场监控管理中非常重要的需求。软件系统功能如下:量通过分析风电场电量、通过分析风电场电量、可利用率、风资源、可靠性等指标,分析可能导致每台风机发电量损失的原因,评估发电低效>数据查询与展示:针对不同类型数据指标,提供不同维度、不同方式的数据展示,支持一键生成报表并下载。>损失电量分析:可能导致发电量损失的各种情况进行预率数量量量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采用新—代高分辨率中尺度预报模型——WRF模预报初值场:美国全球大气环流模式GFS预报场同化中国常规气象观测资料进行27km、9km和3km三重网格嵌套风电场区风速统计订正:引入极限学习机方法对预报风速进行订正建立风电场区轮毅高度风速与全场发电量的统计预发电量计算:建立风电场区轮毅高度风速与全场发电量的统计预电网要求软件系统功能如下:>风电场高端气动动态模拟>建立高精度天气预报模型>高精度尾流预测模型>智能风机控制技术>自适应优化控制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%软件系统功能如下:>利用人工智能、数据挖掘、机器学习等计算机技术,通讯技术及控制技术搭建风机远程监控及运维大数据平台,对风电场实现集中管理并时数据分析、故障预警、维护等服务>大数据平台的运用,将大幅降低现场故障率,提高故障解决效率,有效提高风电场的运营管理效率及发电量,进入智能化风电运维服务时提升效益最直接途径软件系统功能如下:>出海人员安全考勤系统:人员考勤有助于统筹安排运维人员的日常出海工作,精确统计出海天数,同时可以和人员补贴制度关联。>人员动态跟踪系统:对于施工期、运维期出海作业人员进行全过程跟踪管理,追踪全程行动轨迹。>人员落水报警系统:当人员不甚落水后,实现入员落水后的有效自动AIS预警,有利于周围的船舶与海事搜救部门及时营救,同时集控中心也会获得落水位置信号,可采取下一步紧急措施。降低运维成本降低运维成本，运维效率预计可提高3%软件系统功能如下:1、自动发电控制(AGC)2、自动电压控制(AVC)3、通信接口:与调度,与风机与无功补偿设备电网要求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。统判断结构健康状态，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。>升压站及升压站电力设备在线监测、机器人辅助监测子系统变压器在线监测（核心设备）>油色谱在线监测>局部放电在线监测>智能冷却控制>开关在线监测>避雷器在线监测>机器人辅助监测子系统>升压站设备在线监测系统>升压站及升压站电力设备在线监测、机器人辅助监测子系统>变压器在线监测(核心设备>开关在线监测避雷器在线监测>机器人辅助监测子系统>升压站设备在线监测系统>信息集成展示>升压站及升压站电力设备在线监测、机器人辅助监测子系统>变压器在线监测(核心设备》>开关在线监测>避雷器在线监测机器人辅助监测子系统>升压站设备在线监测系统>信息集成展示>升压站及升压站电力设备在线监测、机器人辅助监测子系统>变压器在线监测(核心设备》>开关在线监测>避雷器在线监测>机器人辅助监测子系统升压站设备在线监测系统>信息集成展示>生产信息管理系统>以EAM为核心>集成化应用平台>由基建期到生产期的资产全生命周期管理>完整的信息支持生产管理信息系统的EAM和ERP集成解决方案应能完整的体现了企业设备资产生命周期的管理思想>完整的信息支持减少运维管理成本可用性(连续、不间断运行):强调冗余设计实时性:具有很强的实时性能,再辅以实时网络管理子系统和高性能人机界面子系统,使得系统中基于实时数据库管理系统的应用具有很高的性能可移植性:满足不同用户对硬件平台以及操作系统平台的需求安全性:节点级安全、数据库级安全、应用级安全、运行级安全可拓展性:不断进行扩展与更新,不断跟进新技术的发展>设计容量>系统可靠性和使用寿命>系统负荷率指标>性能指标费用估算智慧配套基础设施类