海上风电场维护范围主要有(10篇)

篇一：海上风电场维护范围主要有篇二：海上风电场维护范围主要有篇三：海上风电场维护范围主要有

　　

　　浅谈海上风电场海底电缆的监测与维护

　　浅谈海上风电场海底电缆的监测与维护

　　摘要：

　　海底高压电缆是海上风电场传输电能的重要纽带，因此,海底电缆的安全运行对海上风电场系统至关重要。海底电缆运行环境复杂，存在的不安全危险因数多.最初，技术发展不成熟，对海缆运行情况的在线监测比较薄弱，现如今，随着海上能源不断开发，海缆的应用也越来越广，海缆运行的监测技术也随之发展。本文结合国内海缆运行状况，重点阐述海上风电场海缆的在线监测与维护.

　　关键词：海上风电场;海底高压电缆；在线监测；维护

　　0前言

　　随着化石能源储存量的不断减少,全球环境的不断恶化，风电、光伏太阳能等清洁能源已成为未来能源开发的重要领域.风电包含陆上风电和海上风电，海上风电具有风速稳定、利用小时高的特点，目前已成为风电发展的重要领域,特别是风电发展较早的欧洲国家，已把风电开发的重点转向了海上风电。到2013年底，全球海上风电装机容量695万千瓦，主要集中在欧洲，装机容量656万千瓦，占全球海上风电装机容量的90%以上，其中英国368万千瓦，占53%。其次丹麦127万千瓦，比利时57万千瓦、德国52万千瓦。为引导海上风电发展,2010年欧盟提出了到2020年海上风电达到4000万千瓦和2030年达到1.5亿千瓦的发展目标.我国具有较好的海上风能资源。初步估计，海上风电开发潜力约5亿千瓦时。为促进我国海上风电发展，2014年，国家能源局召开“全国海上风电推进会”，并公布了《全国海上风电开发建设方案(2014—2016）》，涉及44个海上风电项目，共计逾10GW装机容量。

　　海底电缆作为海上风电场电能输送通道，其安全可靠运行对海上风电场系统的安全运行至关重要。而海缆工作的环境极其复杂并存在不可预见性的特点,尤其是存在船只抛锚,损坏海缆的风险性大.为确保海缆的安全运行，对海缆的在线监测,极其重要，也是海上风电场面临的重要性课题.

　　1海缆在海上风电场的设置

　　目前，我国海上风电场升高电压通常采用二级升压方式（少数采用三级），即风力发电机组输出电压690V经箱变升压至35kV后，分别通过35kV集电海底电缆汇流至110kV或220kV升压站,最终通过110kV或220kV线路接入电网。

　　一般来说，应根据海上风场容量、接入电网的电压等级和综合经济性规划海上风电场风能传输方式，既可采用二级升压方式也可采用三级升压方式。如果风电场较小（100MW以内)且离岸较近(不超过15km），可选用35kV海底光电复合电缆直接把电能输送到岸上升压站。若海上风电场容量较大且离陆地较远，考虑到35kV电缆传输容量、电压降、功率因数等问题，大多采用设立海上升压站（或海岛升压站）的方式，岸上升压站可根据实际情况确定是否设立。

　　海缆的电压等级可根据各国各地区不同的电网形式进行选择，如欧洲国家选用20kV或30kV中压海底电缆汇集风场电能至岸上或海上升压站，我国主要采用35kV海底电缆。图1为三种不同的输送方式。

　　浅谈海上风电场海底电缆的监测与维护

　　风机输出电压

　　1kV电缆

　　35kV海缆

　　高压电缆或架空线

　　(35kV)

　　经箱变升压

　　岸上升压站（110kV或并入电网

　　风机输出电压

　　经箱变升压

　　（35kV)

　　海上升压站(110kV或并入电网

　　1kV电缆

　　35kV海缆

　　110kV或220kV海缆

　　1kV电缆

　　35kV海缆

　　110kV海缆

　　高压电缆或架空线

　　风机输出电压

　　经箱变升压

　　（35kV）

　　海上升压站（110kV）

　　陆上升压站（220kV)

　　并入电网

　　图1海上风电场风能的三种输送方式

　　3海底电缆监测技术

　　由于海底电缆深埋海底,其运行状态及故障的监测尤为重要.一旦出现故障,其探测和修复往往将耗费大量的人力、财力和时间，甚至超过新敷设一根电缆的投入.如果保护层进水，水很快会沿着护套、绝缘和线芯流动，扩大故障范围,甚至造成整条电缆报废.因此，必须尽快修复海底电缆的故障。近几年，海底电缆监测普遍采用绝缘电阻法和示波器法，可迅速测出海底电缆是否受损以及故障点距某一端的距离。绝缘电阻法是比较简单明了的判断方法，其根据电缆绝缘情况即可找出故障相.示波器法采用电缆故障测距仪，读取故障点的波形及其位置，可直接确定故障点的位置。如果电缆较长或者示波器示意不太准确，可从电缆两端分别测试,再根据电缆的总长度合理判断故障点位置。随着科技的不断发展，针对海底电缆的监测，提出了采用基于BOTDR技术的分布式光纤传感系统监测电缆所受外力变化和监测电缆内部温度变化的技术，以及应用局部放电检测技术监测电缆绝缘破损后的放电现象。电缆截面温度场和电缆外表受力的数值模拟分布式光纤传感监测电缆内部不同温度和外部受力变形的实验，以及电缆绝缘破损后的局部放电监测表明,该方法可在线监测海底电缆的工作状态和主要故障.

　　南方电网公司对海南联网海底电缆护套绝缘的监测，利用了基于Matlab建立的护套感应电流和电容电流模型，讨论了电缆护套绝缘在各种故障情况下护套电流的响应特性[4]。

　　研究发现，海底电缆护套中的感应电流与电缆护套绝缘状态的关系不密切,无论护套绝缘是否发生异常，其感应电流基本保持不变；护套

　　浅谈海上风电场海底电缆的监测与维护

　　电容电流则与电缆护套绝缘关系密切,而且这种关系呈现出单一的函数对应关系。因此，可以从电缆两端测得的电容电流的大小分析计算出电缆护套故障的相别和位置，进而实现对海底电缆外绝缘情况的监测。舟山电力局共管辖35千伏及以上输电海缆27条，总长度达336。6千米，海缆监测形势严峻。为此，舟山电力局建立了海缆运行监控一体化系统平台，该平台完全整合了海缆运维技术监控系统，并充分应用国内监控报警领域最先进的电子海图、AIS信息、光电感应、热成像视频监控等设备或系统的功能和技术，实现功能互补和系统联动,提高对监控区域船舶的识别率，提醒船只在禁锚区内不得锚泊，防止海缆受损。

篇四：海上风电场维护范围主要有

　　

　　海上风电机组运行维护及保障措施

　　摘要：近年来，我国海上风电发展迅猛。海上风电机组运行、维修和维护有其独特的特点。本文将就我国海上风电机组运维存在的问题；海上风电机组维修维护策略以及维修、维护的保障措施进行了分析和阐述。

　　关键词：海上风电机组；运行维护；维修策略；保障措施；容错运行。

　　前言

　　海上风力发电对人类生产生活的环境影响较小；易于大型化、规模化；接近用电负荷中心，接网条件好，易于消纳[1]；还具有不占用陆地资源的优点，倍受各国关注[2]。在我国东南经济发达地区，深远海域的海上风能资源非常丰富，风的湍流强度和海面粗糙度小[3]。但是，海上风电的开发和维护成本都远远高于陆上风电[4]；远离陆地,环境恶劣，海上风电场可及性差，海上作业耗费时间长；停机损失大，机组故障将严重影响发电效益[1]。

　　因此，在设计海上风电机组时，必须把可靠性放在首位，应追求日常维护“少而简”。海上风电机组均选用大容量机组，这样可以减少塔筒和基础个数，缩短电缆长度，降低基础施工、吊装成本，节约工程造价[5]。而随着机组的容量增大，部件增多，结构越来越复杂，对现场运维人员的技能要求也越来越高[6]。

　　为提高风电机组及部件的可靠性和运行质量，以科技进步为先导，提高现场运维人员的综合素质，促进海上风电机组运维质量和水平的不断提升[7，机组达到最佳并网状态，运行更安全、更稳定。

　　一、我国海上风电运行维护存在的主要问题

　　影响海上风电机组运维成本的主要因素有：机组及其各部件的可靠性、海上天气条件、运维人员配置与轮班制度、交通工具、备件管理等[8]。采取适当措施降低海上风电机组运维成本已成为海上风电发展面临的一个极具现实意义又十分迫切的问题。在我国海上风电大规模开发的时间短、运行数据与经验少。我国的海上风电亟待解决的问题主要有以下几个方面：

　　第一，海上风电机组状态监测与健康诊断。海上风机的状态监测，在状态监测系统基础上建立的健康诊断、异常监测以及寿命预测是后续进行合理运维的基础。但是与风电机组状态监测与健康诊断相关的技术却还不够成熟。

　　第二，海上风电机组运维策略优化研究。海上风电机组运行积累的经验少、运维方式不规范、且费用高。为了降低运维费用、提高发电效率，如何科学合理安排海上风电机组的维护策略，尽量减少出海次数、提高每次出海的工作效率等是海上风电机组运维需要解决的关键问题。

　　第三，海上风电场运维后勤管理优化研究。海上风电场可及性差，风电场全年可进入的时间有限，导致海上风电场运维对海上风电场运维中的人员、备件、以及交通工具等维护资源管理提出了相应的要求。但是，一方面，目前大多数研究主要集中于单项运维资源优化，缺乏结论性意见；另一方面，还未有结合机组的可靠性数据与运维策略的综合性研究成果。

　　第四，海上风电机组容错运行研究。在海上风电机组故障几乎无可避免的条件下，开发海上风电机组的容错运行能力具有显著的经济价值，但海上风电机组故障容错控制的实际可行性、运行效果及可持续时间等都有待进一步研究。

　　第五，海上风电场多机组多部件系统研究。目前，关于风电机组运维的研究大部分仍是基于单机单部件系统或单机多部件系统进行的，一方面，缺乏对风电机组多部件之间故障相关性、结构相关性及功能相关性的进一步分析；另一方面，海上风电场可进入性差的特点与维修资源不足两者叠加对机组可靠性及运维策略的影响也缺乏研究[8]。

　　二、海上风电机组的基本维修维护策略

　　海上风电机组维修和维护的好坏直接影响到发电量的多少和经济效益的高低。本身性能优良的海上风电机组，也要需要通过维护检修来进行保持，及时有效的维护工作可以发现故障隐患，减少故障和停机次数发生[9]。因此，优良机组维修和定检维护，对降低海上风电机组运维成本、备件消耗及提高发电量具有重要的意义。

　　2.1事后维修策略

　　事后维护策略是指设备发生故障前，不对其进行预防性维护，直至设备发生故障后再安排相关人员进入海上进行维护。但由于故障的发生具有随机性，因此没有足够的时间提前准备好相应的备件、船只以及人员，该措施只适用于重要程

　　度低、维护成本低的设备。维护策略能否顺利执行，还要取决于气候、备件、船只等因素。海上风电的气候条件特殊，可及性是海上风电维护必须考虑的因素。计划到达机组的时间和维护所需的时间，必须等待合适的天气状况才可以安排维护。另外，风速、浪高等天气因素还会影响船只的选择[10]。

　　因此，此种维修策略可以尽快排除故障，恢复机组的正常运行，同时也有利于减少维修费用。但是在事后维修时通常需要停机维修，维修时间比较长，耽误机组运行和风电场生产运营[11]。

　　2.2预防维修策略

　　预防性维护是指在部件发生故障前对其进行相关维护，使机组能运行在正常状态。此种维修策略就是结合机组运行中的常见故障，根据设备运行状态所开展的维修活动，比如通过调整、润滑、检查、擦拭、定期拆修更换等维修策略来预防故障的发生。通过故障发生之前的补救措施来降低故障造成的危害，延长维修间隔时间。

　　因此，此种维修策略有助于降低故障发生概率和维修费用。但是此类维修策略在应用时需要有明显的时间间隔，避免由于维修次数过多而影响生产效率[10]。预防性维护又可以进一步细分为基于时间的维护(即：计划维护)和基于状态的维护(即：视情维护)[11]。

　　2.3计划维修策略

　　计划维护是指在对设备的故障规律有一定认识的基础上，无论设备的状态如何，按照预先规定的时间对其进行维护的方式，常用的计划维护周期有半年、1年、2年或5年。计划维护策略的优化研究，主要集中在优化计划维护周期。计划维护周期选择不恰当，就会出现过度维护或维护不足的现象，最终造成维护成本过高或可靠性过低的后果。在实际维护过程中，随着计划维护次数的增加，设备的故障率也逐渐增加，采用等周期计划维护时，过度维护和维护不足的问题会愈发严重[10]。

　　此种维修策略就是在充分认识设备故障规律的基础上、定期开展的维修工作，也就是对设备运行的耗损期等规律进行总结的基础上，事先开展检修工作，通过此种检修方式改进设备状态，降低同类故障的发生概率。但是在此维修策略应用中，容易由于设备故障概率掌握不够准确而出现检修不足或过度检修的问

　　题，前者会增加故障概率，后者会增加维修次数并降低生产效率，都会影响机组的高效运行[11]。

　　2.4视情维护策略

　　视情维护策略是指在设备中安装数据采集装置，根据其实际运行情况安排相关维护。计划维护是根据理论上的设备故障规律安排维护的策略，但在实际情况中会出现一定的偏差．尤其是海上风电机组长时间运行在恶劣的环境中，风速过大、海浪过激甚至是闪电、雷暴、结冰等都会加速设备的恶化，因此仅采用计划维护是远远不够的，采用视情维护策略可降低运行维护成本并提高可靠性。

　　而安装状态监测设备的成本也是十分高昂的，并非所有部件都适合。因此，对于故障后果较严重、更换成本昂贵的重要部件(如叶轮、齿轮箱、发电机等)才适合安装状态监测设备。对不同部件安装状态监测设备后，应根据相应数据进行故障检测和诊断并做出是否进行维护的决策。

　　目前，故障诊断技术主要针对单一故障，而海上风电机组是一个复杂的多部件系统，常常会发生混合故障，针对混合故障的诊断技术研究相对较少，这将会是未来的一个研究方向．对混合故障诊断技术的研究也会对具体运行维护策略的制定产生影响，在进入海上执行运行维护活动时，可以将具有故障相关性的部件统一维修，不仅可以分摊固定维护费用，还能降低短期内发生多次故障的可能性[10]2.5机会维护策略

　　机会维护策略的基本思想是当某一部件发生故障时，其余部件获得了提前进行预防性维护的机会，通过判断部件是否满足相应维护条件，做出维护决策。机会维护一方面可以将多种维护措施一并进行，分摊高额的固定维护费用；另一方面，通过“机会”这一概念将整个风电场的各个机组联系在一起，便于对风电场这一整体进行维护策略的优化。

　　某机组的部件发生故障后，该机组的其余部件以及其他正常机组的各个部件都获得了维护机会，并对故障机组和其他机组设置不同的机会维护阈值，从而实现对维护策略的优化。机会维护可以实现维护固定成本的分摊，但是，在维护过程中，一次需携带的备件较多，对船只的要求更高，对维护成本的影响较大，目前，对机会维护策略的研究仅仅局限于考虑经济相关性方面，忽略了维护相关性和随机相关性，这将是进一步研究的方向[10]。

　　三、海上风电机组运行维护的保障措施

　　3.1海上风电机组的可靠性工程设计

　　可靠性工程（Reliability、Availability、Maintainability、Safety，简称RAMS）是包括设备可用性及其影响因素（可靠性、维修性、保障性以及安全性）的综合表述[12]。为充分保证机组及其部件的可靠性，还应深入贯彻实施“设备靠养不靠修”的思想理念[13]。

　　在海上风电机组的设计过程中，应积极逐步地采用当前先进、成熟、高效实用的可靠性工程技术，以最快的速度、最低的成本实现机组可靠性、维修性、测试性水平的提升，大幅度减少停机维修时间和度电成本。将高效实用的可靠性工程技术与集成产品开发流程充分融合，可以在机组实际的研发各阶段，根据需要选择适用的方法。

　　RAMS工作的总体框架，在故障信息系统数据的支持下结合机组运营经验开展风险分析工作，确定排名前N位的故障及关键部件，并将其作为后续可靠性工作的重点对象；针对重点对象通过开展常规RAMS设计、测试性设计等工作，使机组具有较高的可靠性，降低故障影响及维修难度，最终达到降低度电成本的目标。

　　在实际设计应用过程中，主要是通过对设备的大量运行数据进行统计分析，并将其与设计值进行比对，找出两者之间差异，为机组优化设计提供详细输入数据；另外，根据现场运维过程中记录的维护数据，分析故障发生前后机组运行表现，在后续优化设计中充分考虑环境、机组部件可靠性、运维便捷性等因素。即通过大数据分析，促进海上风电机组可靠性设计向工程化、定制化、信息化方向发展[12]。

　　3.2建设海上风电场专用运维基地

　　海上风电场运维基地是运维人员、物资、交通工具等的集合地，既可以停靠海上风电专用运维船舶，运送人员和货物到机位，又可以在后方陆域场地堆放风电机组及其附属设备，同时其作为设备维修车间、备品备件仓库、集中办公场所和培训基地等，对保障海上风电机组的可利用率起着至关重要的作用。

　　运维基地对大部件更换船舶、运维母船、运维交通船等安全进出港有较大的影响，因此，在运维基地选址时，需重点考虑运维基地、码头的水文气象条件。欧洲国家大多把海上风电场运维基地设在主要港口附近。该类港口的主要功能是

　　作为海上风电运维人员的生活基地，海上风电机组大部件及备品备件仓储及维修基地，海上人员安全及风电机组维护技能培训基地，大部件更换船与运维母船、运维交通船等停靠及补给基地，海上风电场运维直升机起降及维护保养基地。从而实现区域内运维交通、备件、人员等资源共享，整体降低区域内运维成本。

　　与国外成熟的海上风电场运维基地相比，目前，我国因海上风电的规模尚处于集中化、区域化的起步阶段，还未形成类似于国外的区域化运维基地。当前，国内运维码头大部分为内河码头，少部分为海边渔民专用码头或港口大型码头，但该类码头基本只能允许临时停靠，长期停泊或避风仍需到内河码头。由于内河码头受闸口开关时间限制，对于航行距离超过25km风电场而言，人员及设备上船效率以及风电场的可达性都将受到影响，并且也存在一定的安全风险。随着江苏、广东、福建等海域大批项目完成建设并进入运维阶段，产生的集聚效应将有效促进区域化海上风电场运维基地的形成与应用。

　　3.3加强现场人员业务技能及综合素质的提升

　　现场人员的业务水平是影响机组维修和维护质量的重要因素[14]。例如：大风期机组频繁变桨时，在集控室通过后台软件就能观察到同一机组三个变桨电机分别的温度变化状况，凭借现场经验和之间的温度比较，可以发现某个变桨电机的不正常温升。在出海维修或机组定检维护时，及时对机组不正常变桨电机温升的变桨进行检查，进而就发现变桨齿轮箱漏油、润滑不足、或变桨轴承润滑不良等问题，这不仅能减少停机次数，节省出海费用，还能避免变桨齿轮箱，或变桨轴承等重要部件损坏。但是，如现场人员的业务技能不够高，缺乏实践经验，在故障初期就不能及时发现类似问题，势必造成不必要的机组停机及运维费用的增加、备件和发电量损失。

　　在日常工作中，不仅要加强现场人员的业务技能的培训，现场人员能及时辨别机组的运行状态，并采取适当的应急处理措施，防止问题扩大，由小问题变为机组的停机故障。同时，还应促进现场运维人员综合素质的提高，备较强的责任心及认真负责的工作态度。例如：在机组维护过程中，本应对机组的防雷接地碳刷和接地线逐个仔细检查，看它们是否接触良好，碳刷的长度是否合适等。但是，在维护过程中，如某个存在问题的防雷接地碳刷或接地线出现漏检，存在的问题没有及时检查出来，则不仅可能造成机组的故障停机，还可能造成机组重要部件被雷击损坏状况的发生。

　　因此，对海上风电机组来说，现场运维人员的技能水平及综合素质对降低机组度电成本显得尤为重要。在机组日常运行时，运行人员能凭借工作经验在集控室及时发现机组可能存在的问题；在机组维修时，维修人员能准确分析和判断故障，一次性彻底地消除机组故障；在机组定检维护时，维护人员能对机组的关键部位认真仔细检查，维护到位，防患于未然，把可能的机组故障消灭在萌芽状态。

　　3.4智能故障预警系统

　　海上风电由于其特殊的地理条件，在设备运行的可靠性方面有较高的要求。与陆上风电场相比，海上风电场的运行维护更加困难，如遇风、浪、潮汐等，将更难靠近机组，不得不面临更长时间的停机。因而，能减少停机次数，短停机时间的设备、设施显得非常重要。风电机组的故障预警系统可提前预测设备可能存在的隐患，提前发现问题，提前组合天气、出海保障、船只等条件，有计划地执行设备预防性维护，提高海上风电机组运行检修的安全性、可靠性、及时性。

　　海上风电机组故障预警系统与维护系统集成，还可以优化现有保养、巡检任务流程，通过健康预警的隐患级别，自动形成优化的排查周期，使每次的设备保养、巡检都带着解决隐患的问题去，工作任务更加明确，达到真正的设备预防性维护效果。

　　通过数据分析与预警隐患排查，监测设备部件的运行状态，当设备部件处于“亚健康”状态，可以及时发现隐患，并产生预警推送信息以及机组运行态评定并告知业主，业主根据风场工作安排、风况、海况等条件，依据预处理指导方案进行隐患排查，并将排查结果反馈录入系统，问题处理过程中可以实现和专家团队交互沟通，与用户形成交互闭环，从而有效地进行专家知识库的建立和对运维人员的指导，高效地进行运维管理工作计划。海上风电机组故障智能预警系统通过对机组部件故障的提前预判，获取部件的健康状态，在部件失效前，提前计划好维护方案，这对海上机组的运行检修起到非常好的辅助作用。在未来海上运行检修过程中，还需要结合海上天气、海上运输、船舶状态等多种条件，对海上机组运行检修的综合智能调度提供充足的准备期。

　　如果风电机组设备的故障预警系统的结果与相应的排查知识库相关联，不但可以提前预报设备部件的隐患问题，同时，还可以直接关联处理知识库，预知各类设备潜在的故障，把设备隐患消除在萌芽状态，真正做到“防患于未然”，从而切实可行地提高海上风电机组运行的可靠性，有效提高海上风电的投资回报率[15]。

　　3.5采用容错运行提高海上风电机组利用率

　　海上风电机组具有：第一，故障维修，机组维护困难。海上风电场可进入性差，维护要通过船舶或直升飞机才能靠近，有时甚至2～3个月根本无法进行维护。如需更换大型设备，须租用逾1000万/次的船只，受船只数量限制，维修、修护极其困难。第二，故障停机损失巨大。由于海上风电机组的单机容量越来越大，在丰富的海上风能资源下，长时间的故障停机将会造成严重的经济损失。因此，海上风电机组容错运行受到国内外工业界和学术界的广泛关注。

　　容错，当一个或多个部件出现故障时，系统必须将发生故障的部件从系统中隔离开，然后采取相应措施维持其规定功能，或在可接受的性能指标变化下，继续稳定可靠运行[16]。可以通过修改主控参数、故障屏蔽和容错技术（硬件容错和软件容错）手段等实现风电机组的容错运行[17]。硬件容错主要指故障后的硬件系统重构，着眼于风电机组本体的容错设计和变流器的结构容错等。软件容错主要考虑故障容错控制，着眼于故障后的控制策略与算法优化[16]。

　　考虑到在海上风电机组维护时间长，停机损失大、可达性差的特点。在冗余设计优化方面，研究信号检测冗余、控制回路冗余、器件冗余等已成为热点方向。并且，除了传统的冗余设计之外，容错控制也是许多电机设备容错运行的主要方式。容错控制是指当控制系统中的某些部件发生故障时，系统仍能按期望的性能指标或性能指标略有降低的情况下，还能安全地完成控制任务，发电机与变频器的故障容错是当前这方面研究的主要方向[18]。

　　通过机组的主控参数控制，调整硬件设计与软件容错控制的方式实现机组故障的容错运行，在几乎不增加机组重量与成本的前提下，减少机组的停机时间，有效地提高海上风电机组的利用率。

　　四、结语

　　海上风电机组发展前景广阔，在未来，我国海上风力发电建设将会由近海转向深海。而海上风电场可及性差，运行条件恶劣。风电机组故障的修复时间长，维护困难，一旦故障停运，经济损失巨大。因此，科学实施海上风电机组运维策略和方法；通过切实可行的手段和方法，提高海上风电机组利用率将是降低海上风电机组度电成本的有效途径。

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篇五：海上风电场维护范围主要有

　　

　　海上风电场定期维护模式分析

　　随着全球对可再生能源的关注与发展，海上风电逐渐成为了一个热门话题。但是，海上风电的发展与运营也面临着许多挑战，而其中的一个重要环节就是定期维护。本文将分析海上风电场的定期维护模式，并介绍其优缺点。

　　一、基本概念

　　定期维护是指在设备运行一定时间或周期之后，根据设备的使用情况和技术要求进行检查、清扫、修理、更换等工作，以保证设备的正常运转和延长其寿命。

　　海上风电场定期维护是指对海上风电场设备的定期检查、清洁、维护、保养等工作，以确保设备的正常运行，避免故障和事故的发生。

　　二、维护模式

　　1.集中式维护

　　集中式维护是指将海上风电场内的维护任务集中在一起，统一进行维护和保养。通常是由运营商、生产商或维护公司负责维修和保养。集中式维护一般每年进行两到三次，每次维护时间为7-20天。集中式维护有如下优点：

　　（1）维护专业度高。采用专业的人员和设备，能够快速有效地完成维护任务。

　　（2）成本控制。采用集中式维护模式，可通过合理的计划和布局，节约维护成本。

　　（3）管理方便。维护工作由专门的运维公司或设备制造商负责，可以更好地控制和管理维护工作。

　　但是，集中式维护也存在一些不足之处：

　　（1）维护频率较低，可能存在安全隐患。

　　（2）维护时间较长，会导致海上风电场运行期间的发电量减少，不利于经济效益。

　　（3）维护周期较长，难以及时发现和解决隐患，可能会影响设备寿命。

　　（1）频率高。每个风机按照时间表进行定期维护，降低了故障发生的概率。

　　（2）维护时间短。每个风机维护时间短，不会影响海上风电场的整体发电量。

　　（1）对技术要求高。每个风机的责任人需要具备一定的维护技术和经验。

　　（2）维护成本高。分散式维护需要大量的人力、物力、财力等资源，成本较高。

　　（3）管理困难。分散式维护涉及多个责任人，管理难度较大。

　　三、总结

　　海上风电场定期维护模式应根据设备类型、运行环境和经济性等因素进行选择。集中式维护和分散式维护各有优点和不足，需要根据实际情况进行选择。无论采用哪种维护模式，都需要保证维护质量和效率，确保海上风电场设备的正常运行。

篇六：海上风电场维护范围主要有

　　

　　ICS27.180F11中华人民共和国国家标准/GBT32128—2015海上风电场运行维护规程Codesonoerationandmaintenanceofoffshorewindfarmp2015-10-09发布2016-05-01实施发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会

　　/GBT32128—2015前

　　言/

　　本标准按照GBT1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国电力企业联合会提出并归口。本标准起草单位:江苏海上龙源风力发电有限公司、龙源电力集团股份有限公司、华能新能源股份有限公司。本标准主要起草人:张钢、张宝全、高宏飙、吴金城、何焱、方韬、范子超、张国珍、罗雯雯、庞传明、张斌、屠劲林、田龙虎。Ⅰ

　　/GBT32128—2015海上风电场运行维护规程1范围本标准规定了海上风电场运行维护基本技术要求。本标准适用于近海、潮间带及潮下带滩涂海上风电场。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。/DLT666风力发电场运行规程/DLT79风力发电场检修规程GJB156港工设施牺牲阳极保护设计和安装JTJ275海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范/DLT96变电站运行导则/DLT127海底电力电缆运行规程/NBT31006海上风电场钢结构防腐蚀技术标准CCAR-94FS-Ⅲ民用直升机海上平台运行规定3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1海上升压站

　　offshoresubstation建在海上,安装高压交流变压和高压直流换流等设备,以及相关生活设施的平台总称。3.2;遥控水下机器人

　　remoteoeratedvehiclesROVp应用遥控技术,通过水下视频、声呐等专用设备进行观察并使用机械手进行水下作业,能够替代人完成一些水下作业的机器人。3.3潮间带

　　intertidalzone大潮期的最高潮位和大潮期的最低潮位间的海域。3.4潮下带

　　subtidalzone位于平均低潮线以下、浪蚀基面以上的海域。4总则预防为主,巡视和定期维护相结合”的原则,监控设备设施的运行,及时发现和4.1海上风电场应遵循“1

篇七：海上风电场维护范围主要有

　　

　　风电场运营与维护管理

　　摘要：海上风电作为全球风电领域发展的前沿，也是目前风电行业发展最快、前景最广阔的发展方向。对海上风电场运维检修及安全救援的可达性和及时性的要求越高，给海上风电场生产运维工作带来了挑战。将移动应用技术引入海上风电生产运维管理中，是提高机组运行效率、降低维护成本、实现信息规范化管理的重要途径。

　　关键词：风电场；运营；维护管理

　　前言

　　风电场监控系统可以实现风电机组、升压站、测风塔、有功控制等设备的统一数据采集、统一监控画面显示、设备控制、报警提示、数据统计与分析功能。一体化的运行管理系统通过建立风电场数据的统一管理、分析系统，为运行人员提供更为便捷的管理手段。将风电场数字化系统和移动终端设备相结合，风电场运行人员可通过移动终端查看机组运行状态、风电场监控画面、报警提示、历史运行数据等信息，并在系统允许的情况下对机组的某些部件进行控制。运行人员在巡视过程中，可直接使用移动设备进行监测，不需要采用设备面板或数据线连接设备的方式进行操作。针对移动设备设计的全新人机交互界面和操作逻辑，可减轻运行人员的工作强度，提高工作效率。

　　1海上风电运维分析

　　1.1海上风电运维内容

　　海上风电运维是指针对海上风能发电机组进行有效的运行维护，保证风能发电机组的稳定运行。当前陆地风电已经成为电能的主要来源，但是随着用电量的不断增加，这种发电模式已经难以满足用电需求，因此需要重点针对发电手段进行创新和改进，这样才能够提高发电量，保证电能需求得到满足。我国拥有丰富的海上风能资源，在海上进行风电能

　　的开发时拥有重要的基础保障，并且在海上进行风力发电，可以将风电机组设置在浅水区域或者远方海域，不会占用过多的区域。但是这些因素也使得海上风电机组面临着更多的危险，船舶以及直升机需要到达更加危险或者更加复杂的区域，这给海上风电运维活动的开展造成了较多的阻碍，也增加了海上风电机组出现问题的几率。风力发电在海上应用可以分为：1）对船舶实施运用管理；2）针对风电场、风电机组设备以及升压力进行维护；3）针对风机桩基所在区域内的海底电缆进行适当的维护，保证海床和风场区域的变化不会给海底电缆的运行造成影响。目前关于风电机组运维的研究大部分仍是基于单机单部件系统或单机多部件系统进行的，一方面，缺乏对风电机组多部件之间故障相关性、结构相关性及功能相关性的进一步分析；另一方面，海上风电场可进入性差的特点与维修资源不足两者叠加对机组可靠性及运维策略的影响也缺乏研究。

　　1.2海上风电运维船舶发展概况

　　海上风电运维船舶是海上风电场在施工活动、运行维护过程中所需要使用的主要交通运维工具，是保证海上风电机组稳定运行的关键要素。当前我国所使用的海上风电运维船多数是以渔船或者交通船为基础进行改造而成的，这些运维船和专业运维船进行比较其安全性较低，速度较慢，并且不具备较强的装载以及卸载能力。专业双体运维船最为突出的特点是双体，稳定性能好，航速处于中等状态，建造所需要投入的成本较低，可以为10个工作人员提供居住区域。高速专业双体运维船运行速度快，可以作为日常使用的运维船舶，但是运营成本高。通过DNV测算，可以发现海上风电机组每年最多会产生40次停机问题，故障出现几率为3%，这就提高了对于专业运维船的需求，每30台风电机组需要配备1艘专业运维船。

　　1.3海上风电运维船舶应用意义

　　1）提高运维工作开展效率。海上风电运维船可以为风电机组运维工作的开展提供便利，缩短运维过程中所需要使用的时间以及成本。运维船主要负责运输及储藏电器模块及油品，维修工具、日常供给物品等；运输工程师、技术人员和项目组工作人员及考察团人员等；为工作人员提供食宿休息、伤员紧急救助、风场火灾紧急救助等。2）保证风电机组运行的稳定性。通过海上风电运维船能够及时为风电机组运维工作提供供给，及时处理海上风电机组存在的故障问题，或者可以发现风电机组运行存在的隐患问题，对于提升发电效益有积极影响。

　　2海上风电运维船舶管理内容

　　当前海上风力发电场的面积持续扩大，这使得运维船要想到达风电场需要经过更加复杂的环境，因此这需要针对海上风电运维船舶进行有效的管理，提升运维船舶功能的丰富性和安全性，这样才能够保证运维船舶以更快的速度到达指定区域。

　　2.1船舶管理工作

　　海上风电运维船舶要想能够提升航行的安全性，需要对船舶的使用时间以及管理模式进行分析，合理的管理手段，能够避免在航行过程中出现过多的风险问题，减少船舶运营过程中的成本投入。通过对NSM规则实施分析，风电场运维可以满足现阶段船舶管理的具体需求。同时，还应当针对管理人员实施有效的培训，提升其船舶管理技能，能够处理复杂的管理活动。主要的管理工作可以包括船舶运行情况监测、海洋事务规划、设备运行管理、海洋污染防治、工作材料管控等。在进行船舶管理过程中主要以船长为基础，或者选择对船舶和海洋环境熟悉的人员，针对不同类型的船舶设备进行分析，加强船舶管理质量。

　　2.2通航安全管理工作

　　海上风电运维船舶运行过程中航运安全是极其重要的管理内容，如果在海上运行过程中出现安全事件，不仅会导致较为严重的财产损失，也会给相关人员造成生命威胁。在海上风电运维船舶运行时需要面临海上多变的复杂环境，突然出现大风或者下雨等现象时，需要针对环境的变化做出相应的管理方案调整，保证运维船舶更好地避开危险区域。通航安全管理需要呈现出动态化的管理模式，利用不同人员的协作降低运维船舶的运行安全风险。这需要相关人员能够针对运维船舶的运行环境进行分析，根据环境变化及时调整运行航线，因此也需要操纵船舶的人员拥有专业能力。

　　2.3调度管理工作

　　合理的调度管理能够结合天气的变化、海洋条件变化、船只特点、风力发电场位置、运维工作要求进行综合分析，以此对海上风电运维船舶进行合理的调度管理，对导航速度和运行距离进行评估，在保证满足运维要求的同时减少海上风电运维船舶航行时间以及航行过程中燃料的消耗量。

　　3海上风电运维船舶智能管理系统搭建

　　3.1积极采集各类数据

　　在智能管理过程中，数据的收集是保证管理活动有序开展的重要基础，只有大量的数据支持，才能够提升管理质量和效率。在收集数据时需要针对船舶本身以及外界环境2方面入手，对船舶的运行情况，如运行速度、承载重力以及各个设备运行状态进行数据收集，了解船舶是否存在隐患问题。对外部环境的湿度参数、温度参数、风力参数等数据进行收集，为后续环境变化预测提供重要保障，可以提升运维船舶的运行安全性，及时做好应对方案。为了保证数据收集的合理性，需要根据不同的数据收集项目设定针对性的子系统。

　　3.2对数据进行分析和挖掘

　　在收集数据后将其自动上传到相应的数据库体系中，对数据进行分类和整合，做好分类整合工作后，开始对数据进行分析和挖掘，了解数据背后所表现的规律。通过对船舶自身的数据进行分析，了解船舶的运行状态，观察外界环境是否使船舶运行出现异常现象，并了解船舶各个系统的运行情况，一旦出现异常情况，通过系统平台自动报警，让后台人员可以对其进行处理，保证运行的安全。同时针对外部环境数据进行分析，预测未来海洋环境可能会出现的变化，及时根据外部环境变化对航行方案进行调整，避免恶劣天气对船舶造成过多影响。

　　3.3对数据进行智能化应用

　　智能管理系统的特点在于具有智能化的优势，能够针对数据存在的异常问题进行智能化处理，提升问题处理效率和质量，加强运维船舶的运营效率。相关人员也可以在船舶调度过程中应用相应的数据，针对所收集到的数据分析运维船舶是否能承担海上风电机组运维需求，提升调度合理性。

　　结束语

　　现阶段海上风电运维面临着较多的问题，运维成本也较高，需要相关人员不断探索大数据技术在运维船舶智能管理中的应用，将信息化手段和海上风电运维工作进行紧密融合，打造智能化的管理体系。

篇八：海上风电场维护范围主要有

　　

　　海上风电场运行维护策略优化

　　【摘

　　要】海上风电产业发展十分迅速，海上风电场的运行维护要求也随之不断提高，但是目前海上风电场的运行维护依旧存在些许问题，有待改善。因此，本文通过对海上风电场运行维护存在的问题的具体分析，提出了一些优化策略。

　　【关键词】海上风电场；运行维护；优化策略

　　一、海上风电场运行维护的特点

　　（一）海上风电机组运行维护的技术要求更高

　　受海洋的影响，海上风电机组对技术的要求逐渐提高，因此，在进行设计时，会充分考虑海上侵蚀、船舶运输等相关因素。海上风电机组的安装地点相对空旷，很容易受到天气因素的影响，所以需要采取更加先进的技术手段，以此保障风电机组的安全运行。

　　（二）海上风电场维护受环境影响的程度更大

　　海上风电场的风电机组设备数量较多，分布的区域也比较广泛，具有点多、面广等特点，这就直接导致了风电机组的有效维护和管理会遇到阻碍。海上风电场还受海洋气候的影响，会在很大程度上缩短海上风电机组的维护作业时间，还会对风电机组的有效维护造成影响。

　　（三）海上风电场运行维护的费用更高

　　伴随着海上风电机组功率容量趋向大型化发展，风电机组的体积也随之增大，这就给直接加大了风电机组维护的难度。海上的自然条件十分恶

　　劣，从而使得风电机组的故障率相对较高，但是海上作业必须依赖船舶，经常会需要一些专门的海上工程起重船舶等大型设施设备，不仅工程量大，费用也相当高，再加上天气条件的影响，导致无法及时开展工作，以至于带来很大的经济和人力损失。

　　二、海上风电场运行维护的现状分析

　　（一）缺乏先进的管理方法和信息技术手段

　　使用风电发力是一个非常典型的现象，现代管理模式和信息技术环境下的装备产业，尤其是先进制造装备业，都已经具备了与企业资源管理相似的运行维护管理系统，但是目前风电产业却依旧没有投入运行。

　　（二）风电场运行和维护存在脱节问题

　　在风电机组供应商设置的技术掩护下，风电业主几乎不会单独对风电场进行管理。并且，风电机组的供应商所提供的维护系统与运行系统之间也是相互独立的，只能够满足销售合同的技术要求，却十分不利于风电业主开展深层次的信息分析或利用。

　　（三）设备供应商在产业中占据主导地位

　　风电开发的过程中，业主太过依赖设备供应商的技术支持，反而忽视了自身在技术上的创新，这就直接导致产业链上的知识共享和业务协作出现严重的缺失现象。

　　（四）风电场运行和维护的成本重视问题

　　建设大型风电场需要投资巨额资金，设备采购和建设成本非常高，不仅如此，风电场的运行维护成本也不断地上升，占据了总成本的很大一部分。目前，风电产业内部对运行维护明显不够重视。

　　（五）存在重视风电场建设而轻视运行管理的现象

　　风电产业的发展初始阶段，为了能够快速在市场上占据有利地位，风电机组制造商和风电运营商都开始加强了对风电主机生产和风电工程建设的重视，但是在后期的运行维护上还缺乏精细化管理。

　　三、海上风电场运行维护的优化策略

　　（一）预防性维护策略

　　预防性维护是指在部件发生故障之间就对其进行维护，以此保证风电机组能够正常运行。预防性维护主要包括调整、润滑、检查、擦拭和定期拆修更换等活动，还可以细化为时间维护和状态维护，即计划维护和视情维护策略。其中计划维护主要是通过对设备的故障规律的认识，不论设备处以何种状态，都要按照既定的时间进行维护，这一维护策略的优化主要集中在维护周期上。而视情维护策略主要是在设备中安装数据采集装置，并根据具体的实际运行情况进行维护。计划维护是以理论上的设备故障规律进行维护的策略，但是在实际情况中自然会存在一些小偏差，尤其是海上风电机组的运行是在相对恶劣的环境下。因此必须与视情维护策略相结合，当进入海上运行维护活动时，可以统一维修具有故障相关性的部件，这样一来，不但能够分摊固定维护费用，还能够降低故障的发生频率。

　　（二）机会维护策略

　　机会维护策略主要就是在某一部件发生故障时，其余部件同时也获取了提前预防性维护的机会，通过对部件满足维护条件的具体判断，制定出相应的维护策略。而且机会维护能够实现维护固定成本的分摊，但是在具体的维护过程中，需要携带的设施设备相对较多，这就对船只的要求也越

　　来越高，并在很大程度上提高了维护成本。

　　（三）事后维护策略

　　所谓事后维护策略就是设备发生故障之前，对其进行预防性维护，直到设备发生故障之后，再进行具体的海上维护。但是故障发生具有很大的随机性，所以不具备充足的时间进行提前准备，所以事后维护策略只适用于重要程度低和维护成本低的设施设备。而且维护策略的执行，还会受气候和船只等因素的影响。海上风电的气候条件相当特殊，因此可及性是海上风电维护必须考虑的因素。

　　四、海上风电场运行维护的发展

　　（一）利用激光雷达等实现后维护

　　激光雷达是一种比较成熟的遥感技术，主要是用过发射脉冲光束，对气象、海浪、潮汐和风向等风电产业所需数据进行测量，能够在海上风电场的风能资源的评估和运行维护上应用，尤其是在功率曲线验证和尾流监测上，可以对风机功率表现实现快速评估和诊断，以此降低运行维护成本。

　　（二）建立风电场远程运营新模式

　　目前，我国的海上风电场一直在进行大规模的规划和建设，随之带来的问题主要有缺乏高能力和高素质的运行维护人才。如果能够建立健全的风电场远程运行新模式，利用收集到的振动监测运行数据，对风电机组的运行状况进行实时分析，实现设备的异常分析和劣化监视报警功能，或者具备专业的技术人员解决现场故障，并制定出各种预防性的运行维护策略，能够在很大程度上降低海上风电场的运行维护资金和人力物力投入。

　　（三）建立海上风电场成本模型和运行维护优化策略

　　未来海上风电场的离岸距离和海水深度的增加，安装和运行维护成本都会随之出现上升。如果能够在风力机的尺寸和可靠性的支持下，选择科学合理的抵达风电场和维护风电场的方式方法，通过离岸距离、水深以及风电场的规模等因素，建立新型的海上风电场成本模型，以此指导海上风电场的运行维护。同时，还能够预计海上风电场的可利用率，优化运行维护策略。根据我国海上风电场建立合适的成本模型，选择合理地运行维护优化策略，势必会在一定程度上降低海上风电场的运行维护成本，实现海上风电场的快速发展。

　　五、结语

　　综上所述，海上风电场其自身的天气和水文特性，促使海上风机机组的故障率居高不下，成本较高等现象屡见不鲜。为此，我国必须切实结合海上风电场的实际情况，优化运行维护模式，提高运行维护管理水平，为实现更好地利用海上风能资源奠定良好的基础。相信在不断地完善和创新下，我国的海上风电产业一定会实现全面发展的。

　　参考文献：

　　[1]王君，史文义.海上风电场运行与维护成本探讨[J].内蒙古石油化工.2011（05）.

　　[2]边晓燕，尹金华，符杨.海上风电场运行维护策略优化研究[J].华东电力.2012（01）.

　　[3]刘林，葛旭波，张义斌，尹明，李利.我国海上风电发展现状及分析[J].能源技术经济.2012（03）.

　　[4]赵洪山，鄢盛腾，刘景青.基于机会维修模型的风电机组优化维修

　　[J].电网与清洁能源.2012（07）.

篇九：海上风电场维护范围主要有

　　

　　海上风电场运行控制维护关键技术综述

　　摘要：海上风力发电具有运行即生产的特点，运维是海上风电场投入正常运营后的主要活动，科学合理的海上运维是海上风电场管理的科学保障。根据目前国内海上风电场建设的主要类型及运行保障需求，海上风电场的运维内容主要包括风电机组、塔筒和风机基础、海上升压站、海底电缆等设备日常巡检、定期维护及故障处理，配备专用维修工具及运维施工船等交通工具。

　　关键词：海上风电；运行控制；维护技术

　　1海上风电运维范围

　　1.1风电机组维护

　　风机运维是海上风电场运维的关键。海洋环境的特殊性不仅给风机的可靠性提出了更严格的要求，也为风机维护的可及性即进入海上风机的方式提出了更高的要求。海上风机的可及性是海上风机维护与陆上风机维护的最显著差异，也是海上运维方案的焦点。风电机组的维护内容包括发电机、主传动链、偏航系统、液压制动系统、散热及集中润滑系统、桁架、起重机、机舱罩、导流罩、叶片、变桨系统、机舱控制柜、传感器、防雷系统等部件的日常维护及定检维护。

　　1.2塔筒和风机基础

　　塔筒和风机基础的维护主要包括风电塔筒及相关机械设备的维护、风机基础的基本维护、防腐蚀等。塔筒的常见故障模式是疲劳，常见问题是螺栓松动、表面环境污染、腐蚀、裂纹和塔架的间接失稳。塔筒运维工作的重点检查内容包括整体检查、内部结构、灯具检查、竖梯、防坠绳、电梯（助爬器）和工作平台检查、焊接检查、标准件螺栓扭矩检查等。

　　1.3海上升压站

　　根据海上升压站的功能，其组成部分一般由中压配电系统、主变压器、高压配电系统、控制系统及辅助系统组成。中压配电系统主要用于电能汇集，所有风电机组所发出的电能通过中压海缆送到海上升压站，接入到中压配电系统；主变压器主要用于电力电压的升高以便减少输送损耗；高压配电系统主要用于电能升压后传输、控制，国内高压配电系统的电压等级一般220kV；控制系统包括所有风电机组的控制系统和海上升压站自身的控制系统。辅助系统包括站用电源、消防设施、通风空调系统等。因此海上升压站必须维护的关键项目包括一次设备、二次设备、直流电源和UPS电源（UPS电源）系统等电气设备及系统，此外还有各类控制系统、消防、视频监控、通信系统等。

　　1.4海底电缆

　　用于风力发电的海底电缆分为两部分：一部分是从风机到海上升压站的35kV集电线路；另一部分是从海上升压站到陆上集控中心的220kV海底电缆。海底电缆不仅会受到长期潮汐和海流的影响，还会受到海上航运和水产养殖锚泊的威胁。同时，在输电和配电的情况下，海底电缆部分温度可能会升高，一旦发生故障，将造成明显的财产损失和社会影响。海底电缆运行和维护的关键包括非埋地电缆和连接至风机、配电站和陆地的埋地电缆。对于埋地电缆，应确保电缆已埋至设计深度。通过对海底电缆运行参数的实时监测，可以掌握海底电缆的输配电状态，对掌握海底电缆的健康水平、有效提高海底电缆的安全运行具有重要影响。根据海底电缆潜在常见故障和损坏风险的预测和预警信息，可以降低发生重要故障的概率。在故障发生后，也可以准确定位海底电缆的故障点和损坏程度，减少维修时间，降低财产损失和社会影响。

　　2海上风电运行维护控制技术

　　2.1状态监测技术

　　风力发电设备的状态监测信息是实现机械设备故障检测的基础。因此，良好的状态监测技术和丰富准确的状态监测数据对提高故障检测精度至关重要。故障检测结论的准确性越高，状态监测的投资需求越大，运行维护的效率越高。风力

　　发电机械设备状态监测的一般技术方面主要包括：振动监测、声学材料监测、电气数据信号监测、液压油监测。

　　1）振动监测。这也是风电机组状态监测行业中使用的一种更为常见的技术水平，可以涵盖风电机组的齿轮箱、偏航平台、发电机轴承、机舱、叶片、塔筒、风机基础和其他部件。振动信号中包含了风机的常见故障信息。常用信号分析的关键方法有：时域分析法、频域分析法、频谱分析法等。

　　2）声学材料监测。与振动监测类似，差异取决于安装在待监测部件上的振动传感器的刚度，而声学材料传感器基于待监测部件上的低损耗软胶。声发射技术作为声材料监测的核心技术，用于滚动轴承、传动齿轮等的裂纹检测。

　　3）电力数据信号监测。异常电气设备部件的检查一般是基于电压和电流等信号完成的，并且可能由裂纹、分层或疲劳引起的强度转换也可以基于监测电阻器与零件弯曲刚度的转换来检查。

　　4）液压油监测。风机齿轮箱、变桨系统软件、变桨设备、制动设备等部件的运行状态信息将反映在机械设备摩擦副的润滑脂状态和润滑损坏状态中，如润滑脂的物理和化学状况，润滑脂中的金属颗粒和污染环境的残渣颗粒。通过对润滑油产品质量的跟踪监测和分析，我们可以区分设备的运行状态，诊断机器和设备损坏问题的类型、位置和因素。

　　2.2维护路径优化

　　海上运维船等设施的租赁成本昂贵。因此，按照改进维修的方式，缩短整个维修过程的时间，有利于进一步降低维修成本。对于维护路径的优化，根据发电机组输出功率、天气条件等因素的预测分析结论，明确不同发电机组的通行能力，以改善运行维护路径，选择安全的，方便快捷的操作和维护线路，成本最低。随着现阶段海上风电场大规模集中发展的趋势，考虑多运维基地、多风电场的运维船路径优化与调度愈发重要，以多运维基地、多风电场的运维路径优化与调度为背景，确定最佳维护路径与调度方案。

　　2.3技术展望

　　海上运行和维护的技术性主要取决于故障检测和维护管理技术。在故障检测层面，由于互联网大数据和人工智能应用的发展趋势，基于深度学习、数字孪生等方法的风电机组设备状态评估和故障检测的技术性将使风电机组整体设备的综合性能评估更加准确；随着无人机、智能维修智能机器人等自动化技术的广泛应用，安全检测机器设备有利于进一步降低运行维护风险。因此，集成了智能系统状态诊断和自动化技术的智能维护和管理技术将成为未来的发展趋势。

　　在维护对策和最短路径算法方面，一方面，对于不同稳定性标准的部件，选择不同的维护对策，灵活使用状态维护的风力发电维护对策，在稳定性要求下降低整个设备的综合维修成本，是未来的发展方向之一。另一方面，随着海上风电场运营规模的扩大，未来风电运维将扩展为多运维产业基地、多个风电场集中的大型海上运维船舶维护、生产调度服务模式，高效利用海上运维的短周期时间，发展趋势高效快速的维护生产调度决策模型是未来的研究内容之一。

　　2.4完整的共享资源

　　海上风电运维的发展趋势是实现资源共享，即完成海上风电场备件网络资源共享；完成海洋气象广播、天气预报等气候网络资源共享，为大规模运维提供服务；完成风电维护维修人力资源共享，有利于风电维护维修专业人才的培养；完成风电运维数据资源共享，依托风电云数据中心平台优势，提高运维效率。

　　结论

　　规模化与智能化是未来我国海上风电发展的重要特征，也是助力我国成为海上风电强国的重要保障。本文围绕海上风电场运行控制维护涉及的几项关键技术领域展开现状介绍和技术展望。

　　参考文献：

　　[1]林琳，张婷.海上风电系统的运行维护分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2020(8):101-102.

　　[2]王广玲.海上风电系统的运行维护分析[J].集成电路应用，2020,37(4):98-99.

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　　[4]李帅.基于机会的海上风电机组维修策略模型研究[D].北京：华北电力大学，2019.

　　[5]黄玲玲.基于可及性影响的海上风电场可用率评估方法与改善措施研究[D].上海：上海大学，2018.

篇十：海上风电场维护范围主要有

　　

　　海上风电场的运维模式与技术

　　【摘

　　要】风力发电对于气候变化、环境保护、能源轉型等方面表现出巨大的作用，现如今，海上风电场的发展越来越快，尽管我国海上风电场的起步落后于其他国家，但我国未来风力发电不容小觑。本文主要分析目前海上风电场的运维现状，探究现阶段的运维模式和运维技术，为未来海上发电厂的发展方向提供参考依据。

　　【关键词】海上风电场;运维模式;运维技术

　　海上风电场是在水深近30-50米的位置建设的近海风电场，与陆上风电场相比，海上风电场不占用土地资源，也不受地形地貌的影响，海上的风能可利用率较高，海上风电机组最大单机容量已达到7兆瓦，海上机组年平均可利用小时数约3500小时。因此海上风电具有风能资源丰富、对环境的负面影响小、易于规模化开发等优势。我国的海上风能资源丰富，而且主要分布在经济发达、电网结构较强的东南沿海地区，根据我国“十二五”可再生能源规划，计划到2020年海上风电装机3000万千瓦，尤其是在未来五年，我国的海上风电将进入快速发展阶段。

　　一、目前海上风电场的运维现状

　　尽管目前我国海上风电装机的容量越来越大，但是其具有运维难度较大，费用较高等特点，导致海上风电的费用高于陆上风电的费用，这严重降低了海上风电场的收益。由于海洋环境的影响，使得海上风电场的运维现状不太理想，主要有以下几点。

　　（一）运维费用高

　　对海上风电场进行运维作业时，需要租赁或购买专业维护船，而市场上大部件维护的船舶较少，使用时还需排队，直升机运维目前成本非常高还暂不能普及，因此，需要消耗大量的资金，各种零部件的运输和吊装成本远远高于陆上风电场。除此之外，海上风电场的运维工作受海上环境的影响，机组故障容易受天气和潮水的影响，不能及时进行机组处理，造成一定的电量损失，导致海上风电场维护的成本高于陆上风电场的3倍以上。因此，寻找科学合理、切实可行的运维模式成为目前海上风电场开发和维护中需要研究的重点问题。

　　（二）机组出故障率高

　　目前我国的海上风电场基本上分布在东南沿海地区，尽管海上风电场的风速较大，年利用小时较高，然而运维作业时受环境影响明显，经常受到团雾、台风、海浪、雷雨天气等恶劣的自然天气所影响，严重降低风电场中风电机组的使用寿命，机组出故障率高。另外，一般海上风电场距海岸20千米以上，距离较远，不利于日常巡视检查，所以，海上风电场机组出故障率显著高于陆上风电场机组。根据调查统计，海上风电机组的年平均可利用率为80%左右，而陆上风电场的年平均可利用率高达98%。

　　（三）机组可达性差

　　现阶段大多数海上风电场设置在海洋气候与大陆气候交叉的区域，这些区域的环境变化明显，海浪较多，而且这些恶劣的环境导致海上运输船和直升机等不能作业，当海浪较高、风速超过规定风速范围内时，运维人员受环境所影响不能及时出海对设备进行维护。海上风电设备进行维护作业具有随机性，根据环境的变化而决定是否展开维护，每年进行维护的时间较短，据不完全统计，现阶段每年对海上风电场中设备进行维护的时间仅有200天左右。

　　二、海上风电场的运维模式

　　对海上风电场进行维护是为了保证机组能够正常运行，因此，研究海上风电的运维模式对保证风电场经济性与可靠性至关重要。现目前对海上风电场的维护模式分为三种，分别是以发生问题运维模式、计划运维模式以及状态运维模式，具体分析如下。

　　（一）已发生问题运维模式

　　已发生问题运维模式是在海上风电场设备出现故障之后，相关运维人员进行海上进行运维的模式，由于海上自然条件的限制，其故障发生具有随机性和不确定性，而且交通运输不便利，运维人员难以进入海上进行维护。当海上天气情况较为恶劣，维护人员就难以靠近风电设备进行维修，假如不能在出现故障的第一时间展开维护，就会导致风电设备停机的时间较长，损失巨大的电量。

　　（二）计划运维模式

　　计划运维模式是在熟练掌握风电设备的出故障规律和特点的基础上，不管设备处于什么状态，都可以按照事先规定的时间对其进行维护的一种模式。计划运维模式主要分为日常巡查、特殊巡查和检修三种方式。日常巡查主要是对海上风电机组设备、海上升压站设备、风电场恻风装置、风电场高压配电线路的巡查，是日常的基础设施的检查。特殊巡查是在台风、暴雨等恶劣天气，海上风电机组、升压站设备无法正常运转，以及展开事后运维和添加新设备后进行的巡查，考虑天气的计划运维模式能够显著降低运维成本，对其进行定检定修，即定期进行检查，一旦发生问题要及时的进行处理，同时还要定期进行检修维护即便没有大故障也要进行检修维护，避免因为一个小小的问题而引发大问题，因此，计划运维模式是目前海上风电场进行维护最经济可行的模式，同时也是目前海上风电场所采用的最主要的运维模式。

　　（三）状态运维模式

　　状态运维模式属于一种预防性维护，在海上风电场的设备中安装各种传感器，对设备的运行状态和数据进行收集和反馈，对设备的状态进行评估，判断其是否正常运转，假如出现故障并判断出故障的发生位置，明确对设备维护的时间和维护内容。状态运维模式是对设备的检测过程中产生的各类信息进行分析和判断，能够及时的发现故障，确定故障所在位置，并且快速制定切实可行的维护计划。同时还可以预测海上风电设备剩余寿命，对机组设备进行寿命预测，提前安排设备的维护方案和预防性更换，充分调动现有的维护资

　　源，避免一些设备寿命到期而造成不必要的损失。状态运维模式能够在最大程度上保证海上风电场设备的正常使用，减少不必要的维护，减少浪费的停机时间，有效的降低维护产生的成本。

　　三、海上风电场的运维技术

　　（一）海上风电机组设备状态检测技术

　　（1）震动检测技术

　　振动检测技术是分析设备各个部件的震动频率和振动特点，对根据频率和特点的标准，得出设备各个部件的振动传达的信息，进而对设备的故障进行定位和判断。

　　（2）油液监测技术

　　油液监测技术是通过分析被监测机器的在用润滑油和液压油的性能变化和携带的磨损微粒的情况，获得机器的润滑和磨损状态的信息，评价机器的工况和预测故障，并确定故障原因、类型和零件的技术。随着科学技术的不断发展，油液检测技术也朝着集成化、智能化、在线化方面发展，帮助海上风电场预测故障并判断故障发生的位置。

　　（3）视频监测技术

　　现阶段海上风电场主要将视频检测技术中的图像智能识别比对技术应用于一些大部件上，比如海上风电设备的变桨轴承、变桨机构、叶片、发电机等部位，利用视频检测技术，对这些部位进行实时动态监控，一旦出现异常，能够通过视频直观的找到异常发生的位置，进而安排人员进行维修，提高检查和维修的效率。

　　（二）互联网运维技术

　　随着计算机网络技术的不断发展，物理网、大数据以及人工智能等技術趋于成熟，并广泛应用于各个领域，在海上风电场中应用这些技术，成为未来海上风电场的发展趋势。利用大数据和人工智能技术能够对风电设备的状态进行分析，判断其故障发生的原因和地点，为整个风电设备进行综合分析，能够提前预警。同时，还有故障预警、状态监测、机组亚健康等管理手段，以及无人机、各种智能维修机器人等智能设备也被广泛应用于故障管理和巡查队伍中，避免人工维护产生的安全问题，还能够提高巡查的质量和效果，减少运维人员的工作量，但是这些先进机器的使用受自然环境的限制。将智能诊断和自动维护技术应用于海上风电场的运维中，将会成为未来研究的一个方面。

　　总结

　　总而言之，海上风电场中的运维问题日益凸显出来，运维模式和技术就显得尤为重要，只有对其展开深入研究才能促进我国海上风电场的可持续发展，开创一条符合我国国情和

　　海上风电场发展之路，为我国经济社会的发展提供巨大的效益，带领我国海上风电向着智能化发展。

　　参考文献：

　　[1]刘永前，马远驰，陶涛.海上风电场维护管理技术研究现状与展望[J].全球能源互联网，2019，（02）.

　　[2]高宏飙，孙小钎，刘碧燕.海上风电场运维技术及通达方式研究[J].风能，2016，（11）

　　[3]刘璐洁，符杨，马世伟，赵华.基于运行状态监测与预测的海上风机维护策略[J].电网技术，2015，（11）.

　　（作者单位：北京金风科创风电设备有限公司）

　　感谢您的阅读，祝您生活愉快。

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