数字孪生智慧海上风电场Web3D可视化运维平台

建设背景

双碳目标背景下，大力发展新能源产业已成为各界共识。风能凭借其资源总量丰富、环保、运行管理自动化程度高、度电成本持续降低等突出的优势，目前已成为开发和应用最为广泛的可再生能源之一，是全球可再生能源开发与利用的重要构成，其发展正逐渐从补充性能源向替代性能源持续转变，其应用是推动能源结构优化、能源低碳化的重要驱动力。

随着平价电时代的到来以及补贴逐步退坡，智能化运营成为海上风电行业解决痛点、加速转型的引擎与利器。

系统价值

系统基于Sovit3D可视化开发平台，结合大数据、物联网、云计算等先进技术综合应用，打造智慧海上风电三维可视化运维系统，打通数据壁垒，实现数据共享，让海上风电行业与数字化实现深度融合，实现海上风电场设备运行管理、检修管理、可视化管理集中化，保障海上风电场综合利用效益最大化。给海上风电行业带来更大的价值提升。

开发平台

智慧海上风电三维可视化运维系统依托数维图科技自主研发的可视化编辑器Sovit2D、Sovit3D，无缝融合 2D、3D 技术，通过拖拉拽的编辑方式，轻松实现可交互式的 Web 三维海上风电场景。利用空间模型、IOT、大数据等技术在虚拟空间中完整真实世界的映射，来反映海上风电场施工建设项目周期，以及实体装备安装、运维全生命周期过程。运维方在数字孪生平台上，能够对整个风电场的建设、运营、维护等业务有更深入的了解和把控，从而提高运维能力。

系统概述

智慧海上风电场是指广泛采用云计算、大数据、物联网通信、人工智能等新技术，集成智能设备、控制和管理等技术，把传统风电场中无感知、无思想的设备、系统，构建成状态感知、自主适应、智能融合、精准可控的安全、高效、经济的全新海上风电场。

系统功能

大屏展示系统

通过数字可视化大屏，信息可穿透、业务可追溯，参观总览、集团调度、远程运维状态一目了然;通过大数据，实时监控电量分析、故障分析、能耗分析等，确保设备正常运行，为企业管理者决策提供强大、科学的数据支撑。

海缆监测系统

通过对接光纤分布式传感新技术，将海缆分布走向进行绘制渲染。3D 场景内生动形象的展示出海缆的分布运作状态，包括相应的温度、载流量、应变力等相关信息，方便管理人员分析数据背景下的真实状态，从而进行有效监管。

风机监控系统

风机监控(SCADA)系统是风机厂成套提供的、以计算机、网络通信和智能调节技术为基础的风机监测控制系统。它对风机设备进行全面监视和控制，监测功率、电流、电压、风速以及温度、压力等信号，实现数据采集、设备控制、参数调节以及信号报警，完成风机的能量管理。

风机辅控系统

考虑配置风机主要部件状态监测——风机辅控系统，整合风机部件状态监测系统的信息，实现风机的动力设备、环境、安防的统一后台监控，以及对风机多个关键部件的全面状态监测、故障早期预警和诊断。

电气监控系统

在陆上集控中心内实现对海上风电场电气部分(陆上集控中心、海上升压站电气设备)的统一监控，作为全场电气设备数据的集散中心，建立与电力调度中心的传输通道，完成海上风电场远动信息上送，并接受调度中心的调度指令(包括AGC、AVC控制)，完成电气设备五防功能。

智能巡检系统

针对海上风电工程水域大、环境复杂、维护人员少、海上升压站平台无人值班的特点，在海上升压站GIS室、配电室等主要区域，设置智能巡检机器人;对风机叶片进行全自动无人机航测、巡检，结合物联网、远程图传、AI、射频识别、三维建模等多种先进技术，从管理、安防、节能、隐患排查等多维度对海上风电场实施动态监控及预警。

设备智能管理

基于各风电场海量的历史数据，可以立起设备健康状态的预警模型，提取主要故障特征量，结合风机运行的实时数据，比对模型特征量，判断设备的实时运行状态，实现设备初期劣化和故障预警。

环境监测系统

实时测量并显示风速、风向、气温、相对湿度、气压；并对作业海区未来7天的天气现象、气压、风向、风力、气温、浪高、能见度等要素进行预报，安排预警和预处理方案及出海作业策略。

……

总结

建设智慧海上风电场三维可视化运维系统，实现海上风电场设备、资产的智慧化监控与管理，对提高海上风电场自动化水平和运维效率、降低运维成本、提高海上风电的经济和社会效益、提高抵御风险的能力具有重要意义。

本文主要介绍了Sovit2D和Sovit3D可视化编辑器在海上风电场智慧化系统开发中的实践应用，数维图只提供可视化开发编辑器产品，不提供行业解决方案。

审核编辑 黄昊宇