建設(shè)背景

雙碳目標(biāo)背景下，大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)已成為各界共識(shí)。風(fēng)能憑借其資源總量豐富、環(huán)保、運(yùn)行管理自動(dòng)化程度高、度電成本持續(xù)降低等突出的優(yōu)勢(shì)，目前已成為開發(fā)和應(yīng)用最為廣泛的可再生能源之一，是全球可再生能源開發(fā)與利用的重要構(gòu)成，其發(fā)展正逐漸從補(bǔ)充性能源向替代性能源持續(xù)轉(zhuǎn)變，其應(yīng)用是推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、能源低碳化的重要驅(qū)動(dòng)力。

隨著平價(jià)電時(shí)代的到來(lái)以及補(bǔ)貼逐步退坡，智能化運(yùn)營(yíng)成為海上風(fēng)電行業(yè)解決痛點(diǎn)、加速轉(zhuǎn)型的引擎與利器。

系統(tǒng)價(jià)值

系統(tǒng)基于Sovit3D可視化開發(fā)平臺(tái)，結(jié)合大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)綜合應(yīng)用，打造智慧海上風(fēng)電三維可視化運(yùn)維系統(tǒng)，打通數(shù)據(jù)壁壘，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，讓海上風(fēng)電行業(yè)與數(shù)字化實(shí)現(xiàn)深度融合，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行管理、檢修管理、可視化管理集中化，保障海上風(fēng)電場(chǎng)綜合利用效益最大化。給海上風(fēng)電行業(yè)帶來(lái)更大的價(jià)值提升。

開發(fā)平臺(tái)

智慧海上風(fēng)電三維可視化運(yùn)維系統(tǒng)依托數(shù)維圖科技自主研發(fā)的可視化編輯器Sovit2D、Sovit3D，無(wú)縫融合 2D、3D 技術(shù)，通過拖拉拽的編輯方式，輕松實(shí)現(xiàn)可交互式的 Web 三維海上風(fēng)電場(chǎng)景。利用空間模型、IOT、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在虛擬空間中完整真實(shí)世界的映射，來(lái)反映海上風(fēng)電場(chǎng)施工建設(shè)項(xiàng)目周期，以及實(shí)體裝備安裝、運(yùn)維全生命周期過程。運(yùn)維方在數(shù)字孿生平臺(tái)上，能夠?qū)φ麄€(gè)風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等業(yè)務(wù)有更深入的了解和把控，從而提高運(yùn)維能力。

系統(tǒng)概述

智慧海上風(fēng)電場(chǎng)是指廣泛采用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)通信、人工智能等新技術(shù)，集成智能設(shè)備、控制和管理等技術(shù)，把傳統(tǒng)風(fēng)電場(chǎng)中無(wú)感知、無(wú)思想的設(shè)備、系統(tǒng)，構(gòu)建成狀態(tài)感知、自主適應(yīng)、智能融合、精準(zhǔn)可控的安全、高效、經(jīng)濟(jì)的全新海上風(fēng)電場(chǎng)。

系統(tǒng)功能

大屏展示系統(tǒng)

通過數(shù)字可視化大屏，信息可穿透、業(yè)務(wù)可追溯，參觀總覽、集團(tuán)調(diào)度、遠(yuǎn)程運(yùn)維狀態(tài)一目了然;通過大數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控電量分析、故障分析、能耗分析等，確保設(shè)備正常運(yùn)行，為企業(yè)管理者決策提供強(qiáng)大、科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。

海纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

通過對(duì)接光纖分布式傳感新技術(shù)，將海纜分布走向進(jìn)行繪制渲染。3D 場(chǎng)景內(nèi)生動(dòng)形象的展示出海纜的分布運(yùn)作狀態(tài)，包括相應(yīng)的溫度、載流量、應(yīng)變力等相關(guān)信息，方便管理人員分析數(shù)據(jù)背景下的真實(shí)狀態(tài)，從而進(jìn)行有效監(jiān)管。

風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

風(fēng)機(jī)監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng)是風(fēng)機(jī)廠成套提供的、以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信和智能調(diào)節(jié)技術(shù)為基礎(chǔ)的風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。它對(duì)風(fēng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行全面監(jiān)視和控制，監(jiān)測(cè)功率、電流、電壓、風(fēng)速以及溫度、壓力等信號(hào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、參數(shù)調(diào)節(jié)以及信號(hào)報(bào)警，完成風(fēng)機(jī)的能量管理。

風(fēng)機(jī)輔控系統(tǒng)

考慮配置風(fēng)機(jī)主要部件狀態(tài)監(jiān)測(cè)——風(fēng)機(jī)輔控系統(tǒng)，整合風(fēng)機(jī)部件狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信息，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的動(dòng)力設(shè)備、環(huán)境、安防的統(tǒng)一后臺(tái)監(jiān)控，以及對(duì)風(fēng)機(jī)多個(gè)關(guān)鍵部件的全面狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障早期預(yù)警和診斷。

電氣監(jiān)控系統(tǒng)

在陸上集控中心內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)電氣部分(陸上集控中心、海上升壓站電氣設(shè)備)的統(tǒng)一監(jiān)控，作為全場(chǎng)電氣設(shè)備數(shù)據(jù)的集散中心，建立與電力調(diào)度中心的傳輸通道，完成海上風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)動(dòng)信息上送，并接受調(diào)度中心的調(diào)度指令(包括AGC、AVC控制)，完成電氣設(shè)備五防功能。

智能巡檢系統(tǒng)

針對(duì)海上風(fēng)電工程水域大、環(huán)境復(fù)雜、維護(hù)人員少、海上升壓站平臺(tái)無(wú)人值班的特點(diǎn)，在海上升壓站GIS室、配電室等主要區(qū)域，設(shè)置智能巡檢機(jī)器人;對(duì)風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行全自動(dòng)無(wú)人機(jī)航測(cè)、巡檢，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程圖傳、AI、射頻識(shí)別、三維建模等多種先進(jìn)技術(shù)，從管理、安防、節(jié)能、隱患排查等多維度對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控及預(yù)警。

設(shè)備智能管理

基于各風(fēng)電場(chǎng)海量的歷史數(shù)據(jù)，可以立起設(shè)備健康狀態(tài)的預(yù)警模型，提取主要故障特征量，結(jié)合風(fēng)機(jī)運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，比對(duì)模型特征量，判斷設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備初期劣化和故障預(yù)警。

環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

實(shí)時(shí)測(cè)量并顯示風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、相對(duì)濕度、氣壓；并對(duì)作業(yè)海區(qū)未來(lái)7天的天氣現(xiàn)象、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)力、氣溫、浪高、能見度等要素進(jìn)行預(yù)報(bào)，安排預(yù)警和預(yù)處理方案及出海作業(yè)策略。

……

總結(jié)

建設(shè)智慧海上風(fēng)電場(chǎng)三維可視化運(yùn)維系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備、資產(chǎn)的智慧化監(jiān)控與管理，對(duì)提高海上風(fēng)電場(chǎng)自動(dòng)化水平和運(yùn)維效率、降低運(yùn)維成本、提高海上風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益、提高抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力具有重要意義。

本文主要介紹了Sovit2D和Sovit3D可視化編輯器在海上風(fēng)電場(chǎng)智慧化系統(tǒng)開發(fā)中的實(shí)踐應(yīng)用，數(shù)維圖只提供可視化開發(fā)編輯器產(chǎn)品，不提供行業(yè)解決方案。

審核編輯 黃昊宇