【2019海上风电大会演讲课件】施耐德电气演讲PPT-如何提升海上风电寿命周期可靠性

Facility Advisor 千里眼顾问
Energy Advisor 云能效顾问
区域 控制
预警： 通过更多智能监测传感器，获取风电系 统的健康状态，提前排除隐患，避免停 电事件；
Facility Expert 施耐德千里眼
专家分析： 通过风电设备和系统运行参数，利用软 件分析风电设备老化、效率、容量等信 息，完善管理运维机制；
三层架构，模块化设计，兼容各层级设备和管理系统，便捷部署、无缝连接，实现海上风电主动运维、提前感知
应用， 分析和 服务
监控的有效性和准确性 风电电力系统可用性 风电电力系统的安全性和潜在危险分析
Power Advisor 电力顾问
提升风电配电系统及设备可靠性
优化风电资产使用率，改善和提升配置
提升风电运维效率
关联分析： 整合风场环境系统、监控系统的数据， 逐步实现不同系统之间的连动，维护管 理机制协调；预案管理和协调动作；
Power SCADA Operator 电力监控系统
Power Monitoring Expert 电能管理系统
Power Outage Insight Plus 站控专家
断路器触头磨损 断路器负载率
Байду номын сангаас
风机箱变及环网连接
风电机组内电气设备、风电箱变内电气设备 主要故障点
为
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
2 塔筒 塔筒母线系统
3 箱变 框架断路器 塑壳断路器 微型断路器 中压断路器
风场监控
Pelc o视 频监 控系 统
设备数量多 敏感度高、环节关键
4 变桨 & 偏航系统
微型断路器 小型接触器 塑壳断路器 PLC控制器 不间断电源
变频器
5 控制系统 触摸屏
400V+690V 发电&变流 变浆偏航&主控
关键风电电气设备运行状态需要掌握
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
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
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
兼容性：施耐德风电场智能化电气系统，分级应用，上下兼容，灵活连接
Compact NSX
& Power Tag 多功能 智能断路器和监 电表
测单元
Confidential Property of Schne风ide机r Ele发ctr电ic | 变流Page 6
UPS
TeSys 中压环网及断路器柜
智能
P3 综合保护 弧光保护单 温升和局放监
接触器
变压
单元
元
测
器
主控及变桨
更少的对岸影响
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
欧洲海上现存海上风电场-水深和离岸距离统计
2018年新增海风：平均水深27.1米；平均离岸33公里
更好的风资源
欧洲海上风电场平均容量：561MW（2018）
Horesea 最大海风场2018启动安装，174台风机，1.2GW
欧洲海上风电新增风机平均功率：6.8MW（2018） 中国海上风电新增风机平均功率：3.8MW（2018）
如何提升海上风电寿命周期可靠性
四海驭风 施智功倍
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2018新增装机2.65GW，累计装机18.5GW 中国海上风电2018新增装机1.66GW，累计装机4.45GW
• 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
英国海域500台海上风电风机需要大修； 丹麦、德国海域海上风机需要进行近200次修理；
• 业主：Ørsted（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；
故障次数 停电时间 权重 权重 42.8% 32.7%
690V/35kV 风电箱变
辅助控制回路
23.4% 30.4%
35kV/110kV 升压并网 电站管理
8.6%
5.4%
35kV 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77.4% 引发停电时间权重为84.2%
断路器整定信息 断路器运行时长
断路器温度 谐波 后备电池参数 中压设备温度 变压器负载率 上下级系统保护设定
UPS负载率 接触器配合 中压运行时长
变压器温度
开关柜温升
弧光强度
开关柜局放 骤升/骤降 谐波 瞬变 环境温度、湿度
低压设备参数 终端设备参数
预报警监控 关键回路运行状况
互联互 通的产 品
Masterpact MT/ MTZ 智能断路器
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
MiC
OM
升压电网并Px34 网 接入
管理
变流器&保护
MT/NSX 智能互联
变浆偏航&主控
智 能 控
辅助控制回路系
统
箱变
MT 智能 互联
动态管理
云天气服务 Foxboro DCS 系统
1 变流 & 保护系统 浪涌保护器 接触器 框架断路器