如何提升海上风电寿命周期可靠性
四海驭风施智功倍
赵天意施耐德电气Confidential Property of Schneider Electric欧洲和中国——海上风电发展对比:走向大容量、大机组、远岸、深水
欧洲海上风电发展已逾11年,2018年新增容量是中国1.6倍,累计容量是中国4.2倍,
欧洲海上风电中国海上风电20182018新增装机新增装机2.65GW1.66GW,累计装机,累计装机18.5GW4.45GW
欧洲海上风电场平均容量:Horesea最大海风场2018启动安装,561MW174台风机,(1.2GW
2018)
更好的风资源
欧洲海上现存海上风电场2018年新增海风:平均水深27.1-水深和离岸距离统计
米;平均离岸33公里
更少的对岸影响
欧洲海上风电新增风机平均功率:中国海上风电新增风机平均功率:6.8MW3.8MW((20182018))
海上风电全寿命周期挑战:更好的风资源->更高的运维难度、成本
欧洲海上风电发展已逾11年,2018年新增容量是中国1.6倍,累计容量是中国4.2倍,
TYPE FAILURE OR WEAR AND TEAR IN EUROPEAN OFFSHORE WIND? Feb. 2018,Issued by GWPF
英国海域丹麦、德国海域海上风机需要进行近500台海上风电风机需要大修;
200次修理;
?业主:?rsted(原DONG Energy),欧洲最大海风业主(17%);?比例:超过累计装机量(4543台)10%,超过2018新增装机台数;?原因:正常磨损or质量事故?
?问题:覆盖机械(叶片~)、电气(控制、变流、发电设备)等;?
费用:100万英镑/台风机,大约相当于项目总投资5%~10%?维修船租金:15万英镑/天?平均维修需时:5天/台风机?人工成本:25万英镑/台风机?单机容量:~3.6MW
?投运时间:2010~2015年?
运行数量:950台(欧洲)
海上风电持续进阶,我们需要什么样的电气系统应对全寿命周期挑战
风电电气系统是引发停机的首要因素,频率高、判断复杂,海上风电更加严重,随运行时间增长不断加剧
变流器&保护变浆偏航&主控MT/NSX智能互联智能控MiCOM 辅助控制回路制系升压并网P34x 统电网接入管理箱变MT智能互联动态管理风场监控云天气服务
PelcFoxboro o视DCS 系统频监控系统1敏感度高、环节关键设备数量多变流& 保护系统4变桨& 偏航系统浪涌保护器微型断路器接触器小型接触器框架断路器塑壳断路器2塔筒PLC控制器塔筒母线系统不间断电源3箱变变频器框架断路器塑壳断路器5控制系统微型断路器中压断路器触摸屏故障次数权重停电时间权重
400V+690V发电&变流变浆偏航&主控42.8%
32.7%
690V/35kV风电箱变辅助控制回路23.40.4%
35kV/110kV升压并网电站管理8.6%5.45kV线路保护2.1%
15.7%总计77.4%
84.2%
某国内开发商风电场故障率统计(含电气系统)
据该开发商统计:风电场电气相关系统故障次数占引发停电时间权重为77.4%风电机组内电气设备、风电箱变内电气设备84.2%
为主要故障点
海上风电管理系统+ 智能风能电气系统:兼容、互补、进阶
兼容:开放模块化,实现各系统无缝连接;互补:专业加聚焦,实现电气系统反脆弱性;进阶:增强可升级,赋能大数据智慧
传统风电管理系统+ 专业智能电气系统= 现代海上风电管理系统
25年*365天工作,无海上现场停电检修关键风电电气设备运行状态需要掌握及时判断风电潜在故障,提供建议方案严防误操作导致的风电设备人身安全问题
增加电力设备温升、湿度、
局放等环境监测增加关键电力设备运行参数监测
增加电气设备主动预防监测
设备老化分析
风电智能化电气管理系统
增加风机、箱变、升压站分系统监控分析