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海上风电一体化监控及智慧运维关键技术分析徐孝峰

发布时间：2021-09-16T08:29:38.435Z来源：《现代电信科技》2021年第9期作者：徐孝峰江丁勇林圣辉

[导读]近年来，海上风电装机提速明显，截至2019年3月底，我国海上风电累计并网容量达到4.14GW，核准容量53.53GW。海上风电场项

目建设井喷式发展，受海洋恶劣气象环境的影响，海上风电场的安全建设运维工作难度大成本高，研究如何保障海上风电场安全高效的建

设运维技术迫在眉睫。

（华电福建风电有限公司福建福州350000）

摘要：本文主要分析了海上风电的现状及特点，同时总结了海上风电一体化监控及智慧运维的重点与难点，对项目风险及关键技术进

行分析，仅供参考。

关键词：海上风电；一体化监控；智慧运维；技术分析

1.海上风电发展现状

海上风电代表了当今风电技术的最高水平，要求设备高可靠、易安装、易维护，市场规模极大，风险也极高，备受各国关注，正在掀

起投资热潮。全球风能理事会（GWEC）表示，预计到2030年全球海上风电累计装机将增加165至223GW，其中，中国和其他亚洲国家将在

未来十年中处于增长的主力。其全球海上风电报告中表示，在2025年之后，全球每年新增海上风电装机容量将达到15-20GW。

我国海上风资源储量丰富，东部沿海滩涂及近海具有开发风电非常好的条件，规模化开发的基本条件已经具备。根据中国气象局风能

资源详查初步成果，测得我国5米到25米水深线以内近海区域、海平面以上50米高度风电可装机容量约200GW，70米以上可装机容量约

500GW。

近年来，海上风电装机提速明显，截至2019年3月底，我国海上风电累计并网容量达到4.14GW，核准容量53.53GW。海上风电场项目

建设井喷式发展，受海洋恶劣气象环境的影响，海上风电场的安全建设运维工作难度大成本高，研究如何保障海上风电场安全高效的建设

运维技术迫在眉睫。研究建设一体化监控系统是保障海上风电场建设运维的一项关键技术应用，时不我待。

2.项目研究的国内外现状和发展趋势

海上风电具有资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地资源等特点，具备大规模发展条件。但与陆上风电相比，海上风电还具有单

机容量大、设备可靠性要求高、输变电系统复杂、施工难度大、建设周期长、工程造价高、运行环境恶劣等特点，是一项复杂的系统工

程。

欧洲海上风电起步早、开展了多项基础研究，发展较快，全球已建成海上风电710万kW，其中90%位于欧洲。目前，欧洲6MW海上风

电机组已形成产业化能力并批量安装，8MW海上风电机组进入样机试运行阶段，更大容量的海上风电机组也已经开始设计。海上风电机组

基础、风电场施工设备、风电场输变电系统、风电运维等方面已经积累多年研究基础，以英国为代表的欧洲国家在海上施工能力方面不断

取得突破，海上风电的开发范围达到水深40m、离岸距离100km。

目前，我国海上风电综合实力整体较弱。海上风电机组容量以3MW～4MW为主，6MW风电机组多处于样机试验阶段。风电机组基础

多以单桩、重力式等适用于近海、潮间带地区的基础形式为主，基础设计能力较弱。海上风电场施工设备与西欧国家在数量、性能、吨位

上均差距较大，且工程经验严重不足。海上风电场输变电系统方面，国内已建成海上风电场多数为离岸距离较近的潮间带风电场，且均未

建设海上变电站。海上风电运维方面，由于运维手段、监控方法主要借鉴陆上风电场的经验和设备，与国外相比差距较大，尚未形成适用

于海上风电的运维体系。在海上风电监测方面，欧洲针对海上风电机组对水文、气象、电网等的影响开展了多项监测研究活动，我国在海

上风电监测方面，针对环境、机组、电网的专业监测技术能力尚未形成，亟需加强相关监测能力建设。

3.海上风电场各监控系统的特点及面临的问题

系统由多个监控、监测、监视系统组成，如升压站电气监控系统、风机主控系统、辅控系统、JLC／JVC、风功率预测系统、海缆监

测、风机基础沉降监测子系统、ICCP阴极保护子系统等设备状态监测系统数量多达二十多种；各系统独立运行，数据通讯标准规约不统

一；数据分散存储，难以支撑全场级的数据分析应用；运行人员需掌握多个独立系统，技术要求高、劳动强度大；风电场的远程集控建设

需要与风电场的多个监控系统通信进行数据采集，需要配置大量的硬件设备，开发多个通信接口软件，建设工作难度大成本高。

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