中国能建 张文鋆：全生命周期智慧海上风电建设过程要点及经验分享

数启未来智创新篇暨第四届电力建设数智化技术装备展全生命周期智慧海上风电建设过程要点及经验分享1基本概念2策划与建设1基本概念2策划与建设3数据源可靠性5开放性和扩展性6用户需求适配性暨第四届电力建设数智化技术装备展第四届电力建设数智化大会暨第四届电力建设数智化技术装备展01基本概念特征2025全专业全专业长周期与主体工程同时建设和投产，在主体工程寿命期内，长期进行维护升级。覆盖水文、地勘、水工结构、土建结与主体工程同时建设和投产，在主体工程寿命期内，长期进行维护升级。覆盖水文、地勘、水工结构、土建结构、建筑、暖通、电气、仪控、机务、总图、检测、软件工程、计算机科学01基本概念本质2025资产和状态数据化数据范围越大，提高生产效率和提高经济效益的场景越多①算法适配性影响效果2数据处理和运用算法适配性影响效果2根据生产需求开发应用3指导建设和生产4提升管理，提升收益智慧海上风电的最终目标01基本概念数据采集勘察数据海底地形地质设计数据设备数据□设备参数□设备模型设备编码管理数据运行数据发电机、油液、螺栓风机SCADA、叶片、齿轮箱、发电机、油液、螺栓□腐蚀监测、基础监测□风功率预测□边界警示、视频监控暨第四届电力建设数智化技术装备展01基本概念数据处理和运用2025暨第四届电力建设数智化技术装备展数据清洗及预处理深度学习(人员作业监察、缺陷图像识别);机器学习(数据库训练);动态规划(运维排程);随机森林、深度神经网络、支持向量机(振动);雨流计数 (螺栓应力谱);有限元模型(基础);人工神经网络(风功率预测);光时域分析(海缆监测)等……01基本概念-指导建设及生产2025记录趋势预警，故障推演(风机传动链，基础，海缆，消防经营优化暨第四届电力建设数智化技术装备展第四届电力建设数智化大会暨第四届电力建设数智化技术装备展02建设策划2025提前策划提前策划后期改造后期改造暨第四届电力建设数智化技术装备展02建设策划-风险点2025暨第四届电力建设数智化技术装备展第三方厂商不配合网络安全海况限制若未在第三方系统供货合同中约定配合开放数据、提供设备在投产后进行智慧海上风电场改造，若网络结构也发生改变，如涉及风机辅控改造、海升设备和传感器、风机设备和传感器改造，受海况限制。且常规软件公司不具备出海作业资质。工作面多误报警情况集中协调数十个第三方系统人员进行接口开发，补充接口硬件，主体工程线缆敷设、屏柜安装、电源扩容，协调配合工作量大、工作面多。海上风电的监测系统比陆上风电更多，但由于运行环境复杂且恶劣，误报警情况频发，当采用集中运行方式，如果未从专业原理层面排除误报警，误报警现象02建设策划建设流程2025研需求方案设备招标求移交智慧工地安装开发部署调试暨第四届电力建设数智化技术装备展第四届电力建设数智化大会暨第四届电力建设数智化技术装备展例1:基础结构监测例1:基础结构监测低质量传感器易受温度及现场电磁环境干扰，导致数据漂移或不准确，影响系统判断。比如针对风机结构的固有频率监测，大部分风机的结构固有频率在0.1~0.3Hz之间，如果选择的振动传感器低频响应无法达到0.1Hz,则通过比传感器采集的数据就无法准确识别出风机的固有频率，监测所用的光缆选型需结合应用场景的环境特性(如极端温度、化学腐蚀)和监测目标(温度、应变或振动),优先选择适合监测应用场景的光缆结构和光纤类型。其次，纤芯的均匀性和光学稳定性直接影响散射例3:风机局放监测局部放电信号往往处于高频段(数十例3:风机局放监测局部放电信号往往处于高频段(数十kHz至数MHz),传感器的频带范围和灵敏度直接决定了能否捕捉到真实的放电脉冲。优质传感器在灵敏度、线性度、信噪比等方面表现更佳，可以准确还原放电脉冲的幅值和波形。若传感器灵敏度不足或频带不匹配，就会导致放电信号失真或衰减，造成数据采集失真，甚至无法识别真正的局放活动。传感器气室的表面加工精度、设计密封面的方式及加工精度决定传感器的密封性和长久耐用性，如果加工精度和表面处理方式不达标，经过长期运行可能造成不均匀腐蚀导致漏气；内置核心湿度传感器一般采用阻容法原理，如果长时间暴露于空气中，可能导致湿敏元件精度降低，气室长时间暴露于空气中可能导致湿气进入气室短时无法排出，导致监测精度降低、准确性下降，浮尘等污染物进入气室，可能导致现场检测结例2:海缆监测光纤安装过程中需严格遵循光缆的弯曲半径限制、光缆熔接点密封防护例2:海缆监测光纤安装过程中需严格遵循光缆的弯曲半径限制、光缆熔接点密封防护及固定间距标准，避免因机械应力或附加衰减导致信号失真，同时针对若传感器位置错误或固定不牢，可能引入噪声或干扰，影响数据准确性。如对风机或升压站的结构进行应力应变监测时，要求应变计的安装位置离最近焊缝的距离不低于500mm,若安装时未达到要求，可能会由于焊缝引起的局部应力非线性分布导致测量结果无法反映结构的真实应力例4:微水密度传感器传感器现场安装于GIS充气接口处，安装前对接接口的干燥例4:微水密度传感器传感器现场安装于GIS充气接口处，安装前对接接口的干燥、洁净度影GIS等输变电现场电磁环境相对复杂，选择屏蔽线可以有效提高通讯可靠性，并且敷设路径应远离高压线缆，以提高高压感应对信号传输的影局放信号在设备内传播具有路径依赖，选择合适的测点(如绕组出口、封母处)能有效提升监测的准确度。如果安装位置不当，就会无法捕捉在高压系统中，接地方式与屏蔽处理不当会导致信号回路中出现工频干扰、电磁耦合等问题。安装工艺若未按要求实施(如接地松动、线缆走向不合理),会给监测系统引入额外噪声，影响数据准确性，甚至引发基础结构监测传感器安装基础结构监测传感器校准SF6气体密度探测器制造局放传感器制造局放传感器制造第四届电力建设数智化大会暨第四届电力建设数智化技术装备展03数据源可靠性运行环境2025第四届电力建设数智化大会暨第四届电力建设数智化技术装备展2盐雾环境对传感器的影响3海底冲刷对海缆监测的影响暨第四届电力建设数智化技术装备展第四届电力建设数智化大会暨第四届电力建设数智化技术装备展04数据的解读闯值与分级范直接采用范识别研究后采用范识别研究后采用验多方经验研讨采用数值分析原理分析数值分析暨第四届电力建设数智化技术装备展目录智慧海上风电海上升压站设备定值说明书 暨第四届电力建设数智化技术装备展目录智慧海上风电海上升压站设备定值说明书 3引用规范及文件 24海上升压站的主变压器报警定值说明 2 2 4 65.1测点范_ 6 124 126.1测点范_ 12- 2 1364定值说明 7海上升压站的GIS微水密度监测系统报警定值说明 1671测点范围 16 17- 177.4定值说明 21 21 2 3 24目录 2 3 6 8 8 9 2 目录 1 - 41测点范围 4 __5 9 6风电机组的出轮籍报警定德说明 - 63数据处理 _13 7风电机组的浆叶报警定值说明 72传感器 -207.3数撺处理 2- 8风电机维的塔筒报警定值说明 27-81测点范围 27- 29 _309风电机相的盐霉报智定值说明 32. 92倍感 3-.9.3数据处理 3.94定值说明 33. 38 36 104定值说明 37- 暨第四届电力建设数智化技术装备展第四届电力建设数智化大会暨第四届电力建设数智化技术装备展第四届电力建设数智化大会暨第四届电力建设数智化技术装备展05开放性和拓展性2025第四届电力建设数智化大会暨第四届电力建设数智化技术装备展系