海上风电场运维一体化平台的开发应用

针对目前高速发展的海上风电产业和落后的运维管理模式之间的矛盾,根据海上风电机组所处的特殊环境,利用"互联网+"思维,构建运维数据中心,研究运维全过程管理、大数据挖掘及运维优化、设备故障预警及专家诊断、运维及策略评估等技术,开发了海上风电场运维一体化平台,并在现场运维中得到了应用.通过平台,运维人员统一负责设备运行和维护工作,实现了"设备+人+数据+环境+安全"五位一体的有机融合,有效提升了海上风电场运营效率与收益水平.     

海上风电电气设备运行环境分级评价方法及应用研究

通过研究海上风电电气设备运行环境分级评价方法,了解海上风电电气设备实际服役环境条件,指导海上风电电气设备设计、选材和运维,保障其长效安全运行的同时,实现制造和运维的降本增效。在线或离线采集温湿度、盐雾、腐蚀性气体、腐蚀速率、振动等电气设备运行环境因素,积累大量现场运行环境数据,并结合环境模拟试验和大数据分析技术,研究电气设备服役环境分级方法。通过对有别于陆上风电的影响海上风电电气设备运行的关键环境因素分级评价,指导海上风电电气设备的精准设计、精准选材和精准运维,有效避免因锈蚀、凝露、异常发热等海上特殊环境因素带来的设备运行风险,实现海上风电生产和运维的降本增效。     

基于场级控制平台的故障穿越技术

在风电场中,机舱尾部的风速、风向仪一旦发生故障,风电机组将无法获取风速、风向数据,为保障机组安全,故障机组进入停机状态。如风场无危险风况,机组进入停机状态将带来功率的损失。文章基于场级控制平台提出故障穿越技术,出现故障机组后,场控平台会检测与其邻近两台机组的状态、风速和风向条件。若条件满足,用邻近2台机组的风速、风向数据计算对应的均值,其结果下发到故障机组,实现故障穿越,减少停机时间。     

台风“梅花”对江苏海上风电场风机运行的影响

大力发展海上风电是沿海区域实现“30·60”双碳战略的重要举措,而台风是海上风电场安全运营的重要影响因素,文章对江苏5座海上风电场在台风“梅花”过境前后的运行发电情况和运行故障情况进行了统计分析,并对主要故障进行了详细分析并提出优化建议,为后续江苏区域及其他海上风电机组设计及运维提供参考。     

海上风电机组齿轮箱轴承预警研究与应用

为实现海上风电机组齿轮箱轴承温度预警,文章研究了齿轮箱轴温在不同工况下的变化情况,使用齿轮箱在不同工况下正常运行状态的数据来构建健康运行的状态空间,将实际运行数据与健康状态空间进行比较,差异较大的机组给出报警。目前该方法已在多个风电场实现推广应用,经现场验证,该方法可为提升风电场运维人员的检修效率、管理水平及经济效益提供助力。     

自升式海上风电大部件更换运维平台“海电运维801”号顺利下水

<正>近日,由中国船级社(CCS)联合检验的600吨自升式海上风电大部件更换运维平台"海电运维801"号在江苏南通顺利下水,福建省马尾造船股份有限公司,福建海上风电运维服务有限公司及CCS相关人员参加了下水仪式。"海电运维801"号平台是目前国内首艘针对深海区域海上风电机组吊装和大部件更换的自升式起重平台,可满足我国沿海、近海区域风电场的业务需求。该平台各项技术指标均达到国内领先水平,设备选型,性能参数优于目前同等起重能力平台,具有高效节能、设计科学、配置先进、造价经济等突出特点。     

基于重构特征和宽度学习的海上风电机组齿轮箱高速轴故障预警

预测性维护是降低海上风电机组的运维管理成本,提高风机运行的可靠性,增加风电场整体经济效益的有效手段。文章针对齿轮箱高速轴轴承超温故障,提出了一种基于重构特征和宽度学习的海上风电机组齿轮箱高速轴故障预警算法。以齿轮箱高速轴前端轴承为例,通过对海上某风场的机组进行试验测试,验证算法能有效预测风机的在正常情况下的齿轮箱高速轴前端温度的变化轨迹。通过对重构温度的残差分析,试验的正确率和故障准确率达到了92.59%和80%。研究表明：该算法的测试准确性较好,可发现齿轮箱高速轴的早期阶段的损伤,满足实际的预警需求。     

5G技术在海上风电场智慧运维中的应用现状及展望

海上风电场离岸距离远,运行环境恶劣,运维周期长,当机组出现问题时,如何及时发现问题并实时处理成为其运维工作的关键。文章通过5G技术特点的研究,结合运维实践经验,针对海上风电场特点,分析提出了5G技术在海上风电场智慧运维中的几种典型应用场景,为海上风电场高效运维提出了新的解决思路。     

基于枚举法的海上风电智能运维调度模型

调研国内极具代表性的某“双十”（离岸超过10 km,水深超过10 m）海上风电场运营与维护业务流程,聚焦海上风电运营与维护中突出的掣肘难点,设计并构建海上风电智能运维调度模型,固化模型的输入信息、约束条件和输出信息,编写核心程序函数代码,采用典型的智能寻优算法进行模型求解。将信息化数据与模型算法结合,形成完整的海上风电智能运维调度计算策略,输出短期或长期的兼顾总运维工时最短、船舶行驶路径安全、运维成本最低、发电收益最大且运维人员体验感良好等多因素的作业调度方案,打造海上风电智慧运维平台,推动国内海上风电智能运维调度技术发展。     

三体两栖潮间带风电运维船的概念设计

针对三体船性能特点、我国海上潮间带风电场涨潮有水和退潮无水的特殊情况以及目前尚无出入潮间带风电场专用设备的现状,为保证海上潮间带风电场风电机组正常运行和维护工作的实施,进行三体两栖运维船方案构思和两栖船的水陆驱动方式确定。运用CFD软件建立三维数值水池,考虑不同侧体布局的船型方案,通过对快速性能和耐波性能进行仿真计算,最终确定性能较优的船型。研究结果对三体风电维护船的船型设计和风电运营效率提高有较大的现实意义。     

海上风电单桩基础风机整机安装施工安全管理分析

目前,海上风电场风电机组安装方式主要有2种:海上分体安装和海上整体安装,目前最为常见的海上风电安装方式是海上分体安装。降低海上风电场施工成本最直接的方法是改进吊装方案及相应设备,以利缩短工期。此外,考虑海上天气导致施工窗口少,应尽可能多地由陆上分担装配任务,海上整体安装应运而生。国华东台四期海上风电项目第16号机位风机安装是国内首例采用海上风电单桩基础风机整体吊装的施工工艺,通过对其海上施工过程的安全管理进行分析,重点从施工安全角度对风机整体安装施工工艺和FIS缓冲体系提出一些看法与建议,希望能给海上风电整体安装施工的安全管理和提高FIS缓冲体系拆装施工安全性的优化设计带来一些借鉴与参考。     

三体两栖潮间带风电运维船的概念设计

针对三体船性能特点和我国海上潮间带风电场涨潮有水、退潮无水的特殊情况,以及目前尚无出入潮间带风电场专用设备的现状,为了保证海上潮间带风电场风电机组正常运行和维护工作的实施,进行三体两栖运维船方案构思和两栖船的水陆驱动方式的确定。运用CFD软件建立三维数值水池,考虑不同侧体布局的船型方案,通过对快速性能和耐波性能的仿真计算,最终确定性能较优的船型。对三体风电维护船的船型设计和风电运营效率的提高有较大的现实意义。     

基于毫米波雷达的海上风电机位平台运维船舶登靠安全判断方法

介绍了毫米波雷达海浪观测的原理,并得出了海浪基本要素的观测计算方法,同时根据海上风机适用船舶的情况,分析了海上风电机位平台运维船舶登靠的安全条件,通过文章提出的基于毫米波雷达的海上风电机位平台运维船舶登靠安全条件判断方法,结合中等时间尺度的海洋气象预报系统,可以为海上风电制定涉海工作计划提供有效的安全判据。     

海上风电机组齿轮箱进口油温异常预测

由于海上风电机组齿轮箱要长期承受无规律的变向变载荷的风力作用以及强阵风的冲击,为保证风电机组可靠运行,对齿轮箱进口油温进行异常预测。结合风电机组SCADA运行数据提出了一种基于SVM-RFECV算法和BP神经网络的风电机组齿轮箱进口油温异常预测方法。首先完成数据的预处理,然后利用SVM-RFECV算法计算不同变量的重要度,并选择平均交叉验证均方误差的最小变量组成最优特征,最后利用选取的最优特征数据建立的BP神经网络的预测模型,实现对风电机组齿轮箱进口油温异常预警。通过海上某风电场现场实际SCADA数据对模型进行验证,结果表明提出的方法能有效实现对风电机组齿轮箱进口油温异常预测。     

海上风电机组齿轮箱散热异常状态预测方法

齿轮箱是海上风电机组的关键部件,其散热状态直接影响着风电机组的运行状态。为减少因齿轮箱散热异常影响机组运行状态进而造成不必要的发电量损失,提出一种随机森林算法的齿轮箱散热异常状态预测模型。该模型首先基于风电机组运行机理对数据进行预处理以及的样本的标定,然后基于随机森林算法进行模型训练,最终实现风电齿轮箱散热异常状态的预测,通过2个风场现场SCADA数据的试验验证,该预测方法的精度达到97.1%,证明了所提方法能够有效及准确地对海上风电机组齿轮箱的散热状态进行预测。     

海上风电场发电量折减系数设计后评价分析

在收集项目可研、初步设计和施工图设计方案、目标及依据的基础上,结合江苏某地海上风电场示范项目现场运行实际情况,针对海上风电场发电量折减系数,对比分析风电机组实际运行与设计方案存在的偏差以及原因,给出设计后的评估分析和优化方案。分析结果表明,风电机组功率曲线折减修正、风电机组可利用率折减修正、叶片污染折减修正、控制和湍流折减修正、气候影响停机折减修正、运行维护不可到达折减修正、风资源不确定性折减修正、厂用电折减修正均可进一步优化。     

海上风电现场作业风险管控的难点及对策

随着我国海上风电项目建设取得的显著成就，项目风险控制和安全管理备受关注。事实上，海上风电项目的工作风险水平较高，在自然条件风险、施工质量风险、作业安全风险等方面都存在风险点。因此，风电项目施工和运维管理人员必须针对每个风险点制定有效的控制措施，加强风险识别和防控能力，以确保广大项目施工、运维人员的生命安全，科学推进海上风电项目的发展。     

后市场更换叶片对机组载荷及发电性能的影响

为发掘现役风电场的风电潜能,提升整场的发电量,降低风力发电机全生命周期的每度电成本。选取某风场安装单机容量为2 MW机组作为研究对象,对其进行了后市场叶片增长仿真分析。通过Bladed软件对改造风电机组开展了数值仿真,简要的分析了风机发电量和整机载荷的变化情况,论证了该方案的可行性和工程意义,为陆上及海上固定式风电机组后市场更换叶片方案提供参考。     

海上风电单桩基础稳桩平台竖立运输分析

未来几年,作为我国海上风电机组基础主要形式的单桩基础依然需要依靠稳桩平台进行施工.采用无揽风竖立运输可有效降低稳桩平台海上运输装船和卸船的难度,但这种运输方式对稳桩平台自身结构设计和系固支撑带来较大挑战.文中以广东某海上风电场建设项目为背景,对稳桩平台海上竖立运输过程中的一系列技术问题进行了探讨,包括运输船舶适航性、运...     

菱形风电运维平台结构设计与强度分析

随着海上风电场的开发逐步走向深海,对风电运维模式要求也愈发严格。本文提出以风电运维平台为中转站运维模式设计的一种菱形风电运维平台。在舷侧结构在浮式风电运维生活平台方案设计的基础上,对平台浮体提出2种结构方案,运用SESAM中Genie模块建立菱形平台有限元模型,确定边界条件和约束,施加环境载荷,对这2种结构方案在各工况下进行有限元强度分析,对比校核,最终得到结构强度满足要求且运维效率更高更安全可靠的平台结构。