【案例】新能源数字孪生智慧运维

AFAF新能源数字孪生智慧运维——配网装备与运维前沿技术研讨会2023年12月10日33研究背景研究背景中国华能集团清洁能源技术研究院为实现“双碳”目标，我国积极推动能源转型，加快构建以新能源为主体的新型电力系统，大力开展新能源建设。中国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰中国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和。——习近平2020年9月22日，习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话。实现碳达峰、碳中和，是以习近平同志为核心的党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策，为了达到此目标，中国要构建以新能源为主体的新型电力新能源数字孪生智慧运维一4CHNCER12022AIRGHE云大物移智链云大物移智链中国华能集团清洁能源技术研究院随着现代信息技术和能源技术的深度融合，能源转型的数字化、智能化特征进一步凸显，数字化是基础、智能化是关键，信息流与能量流融合是必然趋势。数字孪生技术为解决新能源运维难题提供了新的思路和技术手段。支撑经济社会数字化转型的通用使能技术项通用技术支撑经济社会数字化转型的通用使能技术大数据人工智族交互物理空间大数据人工智族交互物理空间两大变生空间数据是基础数据是基础模型是核心软件是载体模型是核心三大技术要素三大技术要素决策移动直联网物联同软件定义精准映射智能决策移动直联网物联同软件定义精准映射智能决策模型支撑数据驱动数字孪生是综合运用感知、计算、建模等信息技术，通过软件定义，对物理空间进行描述、诊断、预测、决策，进而实现物理空间与赛博空间的交互映射。-新能源数字孪生智慧运维一5中国华能集团清洁能源技术研究院数字孪生是在数字世界中建立与物理实体的性能完全一致，且可对其进行实时仿真的模型。利用安装在真实系统上的传感器数据作为该仿真模型的边界条件，实现数字孪生体与物理实体的同步。常规仿真数字孪生模型失真高保真性模型固定模型实时演变模型与实体开环模型与实体闭环机理建模机理建模+数据驱动单物理场、单时间尺度多物理场、多时间尺度仿真仿真、推演、预测分析计算机技术传感、通信、云边协同、大数据、人工智能、AR/VR技术CHNCERI2022指令指令数字孪生关键技术·多源异构数据集成技术·多模型构建及互操作技术·多动态高实时交互技术数字孪生已经应用于航空航天、电力、船舶、离散制造、能源等行业领域，应用场景如研发设计、生产制造、营销服务、运营管理、规划决策等环节，有助于探索基于数字孪生的数据和模型驱动型工艺系统变革新路径，实现生产资源和服务资源更大范围、更高效率、更加精准的优化。数字孪生核心价值数字孪生核心价值·实现生产流程可视化提高生产管控·建设企业数字业务化降本增效·打造高度协同生产制造价值链释放价值·构筑数字孪生运营模式赋能转型升级功能层描述分析预测决策模型层模型层数据层数据处理数据层数据物理层物理层7预测性维护(PHM)是指利用各类先进传感器实时监测产品或系统运行的各类状态参数及特征预测性维护拥有主动、且具有高度针对性的特征。核心思想就是通过对设备及系统运行状态来进行故障预测，能最大化部件的使用效益，同时产线停工停线成本也会降低，并减少不必要的浪费。01/运维服务的发展进程"故障后维护"响应式维修基于故障预测的维护基于条件“预测性维护"预防性维护"起源于美国军工，目前已经在航天航空、动车、新能源行业得到广泛应用。有庞大的市场规模，到2024年市场份额将达到23.5亿美元。传统制造业、各大科技企业以及创业企业纷纷布8随着我国新能源装机量快速增长，且新能源运维可达性较差，传统的运维方式已无法满足要求，预防性运行维护技术在新能源场站管理中将会发挥越来越重要的作用，也代表了新能源运行维护技术新能源运维目前还处于相对落后状态：■机组故障率高，维修工作量大；■作业人员经验不足，信息化程度低；■运维作业受环境影响明显；■智慧化运维辅助技术单一，未构成体系。智慧化运维智慧化运维管理技术分析技术海上风电运维技术趋势新型运维装备和设备新型运维装备和设备智能化手段发展瓶颈数据层模型层应用层设备监测范围不足且手段单一、数据汇集传输困难。积智慧新能源方案展示层应用层数据管理数据采集展示层应用层数据管理数据采集数据源析发集群管理作业调度管理元数据管理以信息化技术为基础，智能化为手段，在数据的采集——管理——应用——展示等方面开展研究和工程部署工作，将电力工业技术与电子信息技术、企业管理技术高度融合。智慧运维大屏数字李生展示大厅集团-区域-场站运维体系风光火储煤一体化管控体系数据共享区流处理区流处理引擎异步消息队列安全应急指挥体系无人化场站智能监控体系设备精细化管理体系全生命周期管理体系经营环保协同发展体系数据探索区生产数据存储分析区数据探索区入入数据接口数据库算实时查询内存数据挖据析数据挖据数据库计关系甘肃陇东能源基地工程现场数据采集默测风累开压站敷累表数期解功半录被敷期生产数器生产数据测混统一单点登录源网荷储一体化调度体系利用虚拟化架构大数据平台的数据跨区汇聚融合功能，实现风、光、火、储等多能源系统结构化、非结构化、实时、非实时等多类型数据的融合，充分实现数据的耦合分析，挖掘数据价值。·仪表数据。图像数据结构化数据非结构化数据·升压站数据·测风塔数据·电能表数据··现场监测系统·功率监测系统实时数据非实时数据集团场站机组集团场站机组主动深入融合集团统一管理体系，充分利用集团智慧运维中心已开放的应用模块，在此基础上，结合陇东区域/基地特色化应用开发，形成“集团—基地—场站”一体化运维体系。项目部署集团智慧运维中心系统的远程登录、新能源监督管理等功能，不再重复投资进行已完成模块的开发工作。系统系统2、八大体系建设2.风光火储输综合能源监管体系从智能监管角度，平台对接华能区域已有和规划建设的风、光、火、储场站和输电线路的实时运行数据、生产管理系统、资产管理系统，实现能量管理、生产设备、备品备件的全面精细化管理，所产生的数据流最终汇聚于企业生产管理、资产管理体系之中，实现由顶至下的企业业务流程全面管控。6售电信售电信息上传数据控制指令功率预测功率反馈智能预警智能辅助机料备件中心功率负荷生产管理系统生产管理系统区域运检中心反馈法人法人现场运维人员车辆安全高速度无线网络安全态势集中展现密码技术√物联网人工智能√人员、设备定位与监护√无人智能装备管控√音视频实施对讲与SOS√运行轨迹跟踪与电子围栏√基础管理态势感知√试验验证攻防演练√虚拟现实技术(VR)/人工智能技术2、2、八大体系建设人员车辆定位；行动历史轨迹；信息及时上报；图像实施回传；多源数据交互；紧急抢修指挥。0101人员安全定位只有对人员、车辆的位置可知才能合理进行有效协同指挥，保障设备运行的安全和防止设备事故的升级和扩大。实时统计巡检人员到达巡检点的具体时间及停留时间，对巡视时间和巡视到位率可知和可控，保证线路巡视工作的质量。0505远程信息回传巡检抢修过程中，解放双手，将设施情况以图片或者视频的形式实时回传指挥中心，发现缺陷与隐患及时上报，,为指挥中心提供最及时、最详实的一线资料。0202抢修应急处理巡检员发现电力设备出现紧急情况时，通过触发智能安全帽的紧急报警按钮，指挥中心接到报警后迅速锁定报警点的位置信息，地图查询报警区域附近的巡检人员及车辆位置，安排最近的巡检人员、抢修装备实现就近增援。0404行动历史轨迹当巡检点处于荒郊野外，只有记录下有效路径，在日常工作中才可以省时省力，快速到达，在事故抢修、人员救援时才可以争分夺秒。2、八大体系建设2、八大体系建设4.无人化场站智能监控体系信息化系统信息化系统机器自动保护系统、应急指挥系统、升压站随动机器人等，解决现场无人值班，少人值守无人值班，少人值守√固定摄像头√固定摄像头图像分析视频推送；√轮式/履带/轨道巡检机器人；停机无人机静态图片采集及分析√不停机无人机动态视频图像采集4.无人化场站智能监控体系√√无人机飞控及自动巡航技术；√无人机厘米级精准定位技术；√红外图像采集/传输/存储/识别；库存安全合理定额库存安全统一采购统一调配陇东基地一体统一采购统一调配化物资库分散管理信息共享护理客户管理基础信息仓库管理库管员等)借出出库管理表单管理统计信息计统计。健康亚健康标杆设备监测标杆设备监测设备运行寿命评估设备运行寿命评估基于EBA的折损电量分析，可以更加准确定位问题：基于EBA的折损电量分析，可以更加准确定位问题：口在项目前期阶段，每一类设计折减项都可以对应于风电场后评估阶段的影响EBA的损失电量原因，为折减系数的预估提供可靠的样本统计依据，实现投资决策和设备选型的优化，在后评估侧形成闭环分析。口在风电场运行阶段，可以更加准确定位问题，量化生产过程中的每个环节导致的损失电量。6.全生命周期管理体系宏观选址设计院.初步规划开发1.与当地能源主管部门确定开展项目前期工作2.与县级人民政府签订投资开发协议项目前期设计院政府部设计院政府部1.设立测风塔2.取得规划、国环保、林业、水务、交通、电网部门支持性文件预可研阶段咨询单位报告或项目发改委可研阶段申请核准政府部门核准批复政府部门测风满一年2.基本落实风场建设条件，不存在制约性因素完成专项报告及相关部门批复文件口口风机性能评估+EBA折算电量分析实现风机运行状态统一，准确评估风功率曲线□实现不同品牌、不同型号风机的对标□实现风机性能劣化的预见性监控(如功率曲线劣化、疲劳累计等)案案口开发期风光资源评估+数字化管理分析…规划期宏微观选址+设备选型+设备监造…建设期BIM+GIS+基建进度+数字化移交…运维期生产管理(运行集控+视频监控+移动应用…)设备管理(健康诊断+状态维修+运维成本…)指标管理(KPI考核+效能分析+EBA折损…)经营管理(集中功率预测+电力市场交易…)运维管理(运检维一体化+远程决策支持…)项目后评价可研后评价+设计后评价+运营后评价…√基建进度与物资管理√运行成本分解与评估√风电、光伏场站宏观选址√微观选址、全局最优机组设备选型√成本优化管理与辅助决策√流场CFD仿真模型分析√超融合大数据中台√集团-区域-场站一体化√特殊地形降尺度分析√全生命周期数据标准化电力市场交易√基地发电能力预测数值天气预报√运行成本分解与评估√成本优化管理与辅助决策口关键技术√经营收入精细化管控√数据可信共享技术√碳汇发展潜力评估√微量气体化学检测5综合能源控制管理系统输配电网8.源网荷储一体化调度体系综合能源基地以清洁能源资产为发电主体，统筹风、光、火、储多种能源协调开发、科学配置。利用各类型能源时域上的互补特性平滑送电曲线，缓解风电、光伏发电的间歇性和波动性对电力系统实时平衡要求的影响。以华能十大科技项目《陇东基地千万千瓦多能互补源网一体化关键技术》的前期研究提高综合能源基地的供电品质主体能源风光自身互补特性个综合能源基地功率波动的作用综合能源光火储一体化技术创新点中国华能集团清洁能源技术研究院创新点1:研制了多通道、宽频域、可扩展的监测数据采集装置，打通了海上风浪涌等环境数据和风电场能量管理、设备监控、安全管控等多类型系统数据跨安全区全息全量接入链路，开发了海量多源异构数据无失真压缩高效汇聚治理技术，首次构建了海上风电机组-场站-环境多授权发明专利2项授权实用新型3项授权发明专利2项授权实用新型3项受理发明专利2项授权软件著作权3项一新能源数字孪生智慧运维一中国华能集团清洁能源技术研究院主要技术创新点主要技术创新点1.1风电机组全状态监测数据采集装置研制开发了覆盖风机叶片、塔筒、机舱等大部件的多通道、宽频域、可扩展的风机全状态监测数据采集装置，提出了音频、振动、激光等多类型信号参量一体化测量方法。嘉兴2号海风上海电气直驱试验机组测点布置图241模拟量+258个开关量tt基于音视频的外形监测基于位移的螺栓监测基于视频的塔架净空监测叶片频率/载荷监控叶轮不平衡检测—新能源数字孪生智慧运维一29中国华能集团清洁能源技术研究院中国华能集团清洁能源技术研究院主要技术创新点主要技术创新点1.11.1风电机组全状态监测数据采集装置研制叶片状态监测塔筒状态监测倾角传感器√塔筒位姿监测系统：MN-400A传感器(机舱顶部)、MT-200传感器(塔基基础)塔筒位姿监测?;叫貌通主要技术创新点?;叫貌通主要技术创新点1.11.1风电机组全状态监测数据采集装置研制传动链振动监测√传感器部署：风力发电机组振动状态监测导则√中国华能集团清洁能源技术研究院风速风向监测时间/s实验次数矫正。主要技术创新点主要技术创新点1.2海上风电场全景全息数据链路构建1.2海上风电场全景全息数据链路构建打通了SCADA、CMS、AGC/AVC、SVC/SVG、功率预测等监测系统通讯链路。引入了气象资源、水下海缆、船舶轨迹人员定位、虚拟AR等全景环境监测数据。√视频联动系统：利用雷达和AIS系统不断的向视频水下监测水下监测时域分析技术获取沿传感光纤的温度及应变信息1.2海上风电场全景全息数据链路构建1.2海上风电场全景全息数据链路构建水下海床地形监测水下海床地形监测√水下云台：连接多波束探头，并控制探头扫测运动温度、应力监测(内部监测)扰动监测(外部监测)海上风电设备的腐蚀监测预警系统，202122894751.0(实用新型专利，授权)1.2海上风电场全景全息数据链路构建1.2海上风电场全景全息数据链路构建题集电线路集电线路一种风力发电机叶片巡检系统，2020231407068(实用新型专利，授权)1.3海量多源异构数据高效治理技术研发CHINAHUANENGCLEANENERGYRESEARCHINSTITUTE开发了基于状态识别的多源异构数据特征无规艳块无规艳块解本笋面执机九川父执机海上计坐海上计坐路边殊计算采型边殊计算采型各法兰理种M刻数病(5十)各法兰理种M刻数病(5十)勤大地塔底出炎a1.3海量多源异构数据高效治理技术研发中国华能集团清洁能源技术研究院CHINAHUANENGCLEANEN提出了涵盖重采样、时标对齐、异常值识别与缺失离群值数，268异常点填充的离群值异常点填充的离群值BH间/a一种传感器数据异常的连续判别方法，201911129411X(发明专利，授权)中国华能集团清洁能源技术研究院等运维要素全过程数字孪生映射方法，设计了基于孪生性能评价的海上风电数字孪生体自适应创新点2.多层级海上风电场数字李生体构建2.3海上风电数字孪生模型虚实映射自适应技术开发—新能源数字孪生智慧运维一发表学术论文4篇授权发明专利12项实用新型、软著共4项受理发明专利6项中国华能集团清洁能源技术研究院CHINAHUANENGCLEANENERGYRESEAR2.12.1风电机组跨尺度多物理场建模叶片空气动力学分析叶片空气动力学分析基于叶素动量理论，计算每段对应节点处的2D力和力矩来代表该段叶片的分布载荷，沿其长度积分得到叶多物理场数字李生体建模。动力学特性分析风力发电机电气仿真利用有限元分析方法，将叶建立风电机组偏航系统、变以实测风速风向等作输入，输出mm马马疆m2022AIIR.ghtsRes叶素动量理论叶素动量理论中国华能集团清洁能源技术研究院CHINAHUANENGCLEANENERGYRESEARCHINSTITUTE建模方法，建立了涵盖叶片、风电机组数字孪生机理建模塔筒耦合振动特性有限元建模传动轴系双质块等效建模发电机外动态等值建模多子系统闭环控制虚拟化运行UF模型输出混合半参数建模方法叶片有限元分析…s数字孪生系统机理-混合半参数模型参数验证结果数字孪生风机数据建模通用流程数字孪生风机关键部件温度状态监测方法中国华能集团清洁能源技术研究院CHINAHUANENG数字孪生风机数据建模通用流程数字孪生风机关键部件温度状态监测方法中国华能集团清洁能源技术研究院CHINAHUANENGCLEANENERGYRESEARCHINSTITUTE2)关键特征选择1)多工况运行监测数据清洗2)关键特征选择机舱温度(℃)4)运行状态监测及分析风电机组风电机组SCADA数据实时在线数据实时在线数据数据构建计算相应时间窗模型预测值训练集、验证集测试集计算预测残差及KS统计量构建XGboost温度变量预测模型模型训练、验证集误差计算满足最优条件NY保存训练好的XGboost模型异常运行计算预测残差，并选择合适的时间窗口，基于KS统计量设定状态异常阈值历史正常运行数据数据预处理特征筛选、数据集划分是否超出设定阈值N正常运行离线建模部分在线监测部分贝叶斯超参数寻优Y预测功率预测功率2.2风电场运维全过程全要素数字孪生映射备件中心智能总知环资产管理系统备件中心智能总知环窗口期功率预测窗口期区域运检中心生产管理系统区域运检中心生产管理系统智能决策智能调度智能决策智能调度A现场运维海上现场运维风电料机法提出了海上风电的人员船舶定位、风电机组状态、备品备件资源、运维管理要求、海洋气象条件等人-机-料-法-环全要一种基于云计算平台的机器学习风机状态监测方法及装置，201710810976.9(实用新型专利，授权)一新能源数字孪生智慧运维一CHINAHUANENGCLEANENERGYRESEARCHINSTITUTE2.3海上风电数字李生模型虚实映射自适应技术开发2.3海上风电数字李生模型虚实映射自适应技术开发构建了孪生体模型和物理实体的多时间尺度数据交互机制，设计了孪生模型的多参量评价指标体系，提出了异常条件下基于参数辨识及参数寻优算法的模型自修复方法，实现了海上风电数字孪生体状态行为空间模型自适应。测点编号模态阶数实测频率/Hz频率/Hz初始模型计算相对误差/(%)MAC原始FA修正计算结果频率/Hz相对误差(%)MAC改进FA修正计算结果率/Hz相对误差/(%)MAC竖向1阶整向2阶竖向3阶竖向4阶改进萤火虫算法法修正后有限元模型的各阶频率误差均明显下降，均低于3.25%,开始大小为N的初始萤火虫种群确定适应度函数形式最佳适应度值G与对应萤火虫位置Gx因子与步长因子固定第i只萤火虫.依次与其他(N-1)条董火虫适应若第条萤火虫为当前最佳，则按照式(4)进行随机移动计算更新后的萤灭虫适应度值.并记录对应个体值达到迭代停止条件是结束主要技术创新点主要技术创新点2.3海上风电数字孪生模型虚实映射自适应技术开发2.3海上风电数字孪生模型虚实映射自适应技术开发建立了风电机组数字孪生机理-数据驱动的模型智能重构、参数辨识和迁移应用机制，保证了模型的模型的在线更新与优化，满足了风电机组数字孪生体的实时性和准确性要求。模型超参数优化重构闭环反馈网格搜索随机搜索进化算法贝叶斯优化强化学习 实时数据流*风电机组数字孪生模型智能迁移框架设计是是否达到预设条件应用贝叶斯优化的模型智能更新策略运行管理调度控制策略驱动模型驱动模型选代。知识迁移风机实体实时交互执行策略否机数a)确定待辨识参数的论试理辨b)利用智能算法对辨识参数寻优；参骤d)重复执行b)、c)直至达到条件。传动系统参数灰箱辨识建模及结果分析误差IEEETransactionson,2019中国华能集团清洁能源技术研究院创新点3:基于海上风电数字孪生系统，研发了海上风电设备性能劣化预测及健康评估技术，建立了海上风电场全流程智慧化运维决策机制，开发了运维实施周期在线数据联动和发表学术论文2篇授权实用新型3项发表学术论文2篇授权实用新型3项受理发明专利3项授权软件著作权5项—新能源数字孪生智慧运维一中国华能集团清洁能源技术研究院开发了基于风电机组长短期记忆神经网络的数字孪生中国华能集团清洁能源技术研究院开发了基于风电机组长短期记忆神经网络的数字孪生√发电性能劣化主要技术创新点主要技术创新点3.13.1海上风电预测性诊断技术研究体与实体运行状态偏差的设备劣化预测方法。ClmateTemperature劣化预警劣化预警AnovelAnovelconditionmonitoringmethodofwindt预警效果预警效果3.1海上风电预测性诊断技术研究基于数字孪生技术，已完成38个预警模型的开发，经现场应用验证，模型准确度达到92%。将风机数字孪生模型与现场机组运行行为相结合，应用于风机场端的诊断预警。基于浙江嘉兴2#海上风电场5月份故障数据进行验证，提前5天发现问题，预警时效性和价值得到验证。酸机组故醒微流器性水家压力低2#机组预警变流器性水泵压力低酸机组故醒树液器H水家压力低8#机组预警变流器1#水泵压力低故障报出时间线预警检出时间线故障报出时间线预警检出时间线o阳o阳20-22日23日24-2629-30故障诊断中国华能集团清洁能源技术研究院CHINAHUANENGCLEANENERGYRESEARCH故障诊断中国华能集团清洁能源技术研究院CHINAHUANENGCLEANENERGYRESEARCHINSTITUTE主要技术创新点3.1海上风电预测性诊断技术研究发电机转速异常风和R热#露发电机转速异常成越实变轴承温度异常加来报柱，89*等有基冷加热密莲发电机韶攻界常发电机韶攻界常异常研发了故障相关性和模糊匹配识别技术的故障解析及根因定位技术。应用层开发应用层开发“发电机”“温度”#≤常开启“冷却”m**冷却器换热效率是否正常*CHNCERI2022AIIRg主要技术创新点结寒-新能源数字孪生智慧运维一主要技术创新点结寒-新能源数字孪生智慧运维一3.13.1海上风电预测性诊断技术研究中国华能集团清洁能源技术研究院提出了能效评估、设备劣化、故障诊断、寿命预测等多维度权重自寻优的风机设备健康度评价方法，实现了海上风电设备运行隐患挖掘和性能劣化预测。开角开角运行输入(风速、风风速重构机组实时载荷仿真等效实时载荷与设计值进行对基于数字孪生模型与实时运行环境，计算载荷累计，推算剩余寿命，用于健康度评估维度基于权重自寻优、模糊概率化的风机设备健康度评基于权重自寻优、模糊概率化的风机设备健康度评价技术，针对机组的能效评估结果、设备故障情况、大部件的预警及寿命预测进行设备健康度评估。主要技术创新点3.13.1海上风电预测性诊断技术研究健康度评估健康度评估健康度评估流程健康度评估流程1特征十规则—风险值隶属度一→隶属度矩阵十权向量→健康度子系统健康度整机健康度风场健康度风险值计算健康度计算隶属度函数模糊向量健康度权向量—确定各维度权重正常注意异常严重H=B×ST隶属度矩阵3.2海上风电智慧化运维决策机制构建3.2海上风电智慧化运维决策机制构建主要技术创新点主要技术创新点CHINAHUANENGCLEANENERGYRESEARCHINSTITUTE研发了基于海上气象资源、海浪水文特征等场级环境数据的功率预测及海上窗口期预测技术。功率预测技术功率预测技术√多气象源寻优；√多预测模型比选；√提高收资频率；√停机状态管理；√建模信息修正；√算法优化。窗口期信息窗口期信息√海浪信息；√运维窗口期；√运输窗口期；√起重窗口期；√打桩窗口期。风速和浪高曲线风速和浪高曲线8620●-过连后10m风速-O-过连后浪高浪高—新能源数字孪生智慧运维一51 经济性 经济性可达性………中国华能集团清洁能源技术研究院主要技术创新点制定了基于海上风电运维全要素数字孪生映射、面向多业务场景需求的自定义目标寻优运维策略，实现了海上风电3.2海上风电智慧化运维决策机制构建3.2海上风电智慧化运维决策机制构建运维排程运维排程的安全经济运维排程和路径规划。安全性安全性min(θ₁,0₂,θ₃)=f(F1,F2,中国华能集团清洁能源技术研究院CHINAHUANENGCLEANENERGYR3.3运维过程在线数据联动和远程专家指导现场音视频信息中国华能集团清洁能源技术研究院CHINAHUANENGCLEANENERGYR3.3运维过程在线数据联动和远程专家指导现场音视频信息提出了孪生数据流-实体音视频流实时交互与同步数据流调用技术*实时交互同步验证院用与摆管模型XCADA家线师史数据院用与摆管模型机组运行载态和档协孪生体预警结果将孪生体的预测结果与机组实体的音频视频系统实现数据互联，当报出预警信息时，自动调取音视频机组运行载态和档协孪生体预警结果结果，查看与验证机组真实与预测结果的偏差。基于工业环网的陆上风电机组大部件音频故障诊断系统，202210295663.5(发明专利，授权)基于工业环网的陆上风电机组大部件音频故障诊断系统，202210295663.5(发明专利，授权)1)叶片结冰异常识别；2)叶片断裂异常识别；3)风速仪冰冻异常识别；4)净空状态异常识别；主要技术创新点主要技术创新点3.3运维过程在线数据联动和远程专家指导3.3运维过程在线数据联动和远程专家指导研发了海上风电异常特征识别和远程视频自动推送技术，设计了海上风电运维过程中现场、数字孪生体模型、远程专家三方协同的运维指导信息互动模式，实现了海上风电的精准、高效预测性运维。数字孪生端数字孪生端5)轴承异响识别。——新能源数字孪生智慧运维一典型案例CHINAHUANENGCLEANENERGYRESEARCHINSTITUTE1界面设计文a-a2752年年网Ax风的K状R形平魔新江课平运营主题CHINAHUANENGCLEANENERGYRESEARCHINSTITUTE2三维模型开发风场模型魅上计星站海上升压站模型中国华能集团清洁能源技术研究院华能浙江智控中心数字孪生智慧运维系统集团程管理3.1智能安防3.4智慧运维3.5健康管理3.6性能提升资源规划与设计基建中国华能集团清洁能源技术研究院华能浙江智控中心数字孪生智慧运维系统集团程管理3.1智能安防3.4智慧运维3.5健康管理3.6性能提升资源规划与设计基建智能监盘后评价-海上智慧风电场建设与数字化运维一无人智能巡检海风无人机与水下机器人试验机组全景监测设备健康度评估风机故障预警发电性能评估一日在线经营分析集控中心自动报表系统两票生产管理(移动)物资管理联储联备应急指挥中心建设海上风电电子围栏人员定位落水报警故障视频推送工程数字化档案智慧基建管理灾害天气预警功率预测对标管理系统海风窗口期管理海风气象预测风光资源图谱体化智慧运维0中国华能集团清洁能源技术研究院应用总结0中国华能集团清洁能源技术研究院应用总结该项目已在华能浙江分公司海上风电场示范应用并进行了系统部署和应用测试，形成安全、工程、运维和运营四大主题，智能安防、工程管理、资源分析、智慧运维、健康管理和性能提升六项功能。华能浙江智里能源运维平台四大主题—新能源数字孪生智慧运维一六项功能·健康监测及性能劣化预测技术·流程智慧化运维决策机制·在线数据联动和远程专家实时交互技术时交·健康监测及性能劣化预测技术·流程智慧化运维决策机制·在线数据联动和远程专家实时交互技术时交*时低优[a机·风电机组流场-动力场-电场融合的数字孪生体建模方法·人-机-料-法-环等运维要素全过程数字孪生映射方法数据层CHINAHUANENGCLEANENERGYRESEARCHINSTITUTE本项目将数字孪生技术应用于海上风电，在数据层、模型层和应用层取得了系列创新，以预测性维护为目标开展技术研究。应用层应用层·海上风浪涌等环境与气象数据·海量多源异构数据无失真压缩高效汇聚传输CHINAHUANENGCLEANENERGYRESEARCH依托项目获授权发明专利14项、实用新型专利9项、软件著作权9项。**长满*L-*+*m-*--m1*实用新型专利证书作开发管次发计中华人民共和国国家版权局计算机软件著作权登记证书 中国华能集团清洁能源技术研究院知识产权数字孪生项目撰写并受理专利60项，涉及状态监测、无人巡检、数据采集等不同领域，超额完成合同23项发明专利+23项实用新型专利受理目标。同时完成两项华能企业标准初稿编制，分别为《海上风电场台风期安全管理导则》、《海上风电运维人员安防技术导则》,已报至新能源事业部组织评审立项。序号发明人申请类型当前状态专利局受理日期专利号/授权号专利名称(代理提交给专利局时)1杜静宇；王海明；张育钧；高建忠；苏人奇；实用新型授权种适用于海上升压站轮式机器人的自动升降平台2李邦兴，王海明、高建忠、薛文超、刘磊、苏人奇，王华、童彤、赵鹏程、杜静宇、万抒策；杨雪实用新型授权种海上风机的健康度数据采集系统3李邦兴、杜静宇、赵鹏程、方抒策、刘艳