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1、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）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

2、，1.2GW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更好的风资源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：rsted（原DONG Energy），欧洲最

3、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：20102015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接触器框架断路器塑壳断路器浪涌保护器塔筒母线系统框架断路器中压

4、断路器触摸屏PLC控制器微型断路器小型接触器不间断电源塑壳断路器变流&保护系统塔筒微型断路器箱变变桨&偏航系统变频器控制系统12345动态管理MiCOM P34x 电网接入管理云天气服务Foxboro DCS 系统Pelco视频监控系统MT/NSX智能互联智能控制系统MT智能互联升压并网风场监控箱变辅助控制回路变浆偏航&主控变流器&保护设备数量多敏感度高、环节关键据该开发商统计：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%风电机组内电气设备、风电箱变内电气设备为主要故障点某国内开发商风电场故障率统计（含电气系统）发电&变流变浆偏航&主控辅助控制回路风电箱变升压并网线路保护

5、电站管理故障次数权重停电时间权重42.8%32.7%23.4%30.4%2.1%15.7%8.6%5.4%77.4%84.2%总计400V+690V690V/35kV35kV/110kV35kV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风电智能化电气管理系统增加关键电力设备运行参数监测增加电力设备温升、湿度、局放等环境监测增加风机、箱变

6、、升压站分系统监控分析增加电气设备主动预防监测设备老化分析传统风电管理系统+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Page 6Confidential Property of Schneider Electric|互联互通的产品区域控制应用，分析和服务端到端的网络安全本地和云连结Facility Expert施耐德千里眼Acti 9 Control&PowerTagMasterpact MT/MTZ智能断路器UPSTeSys接触器风机

7、发电变流主控及变桨风机箱变及环网连接升压站中压系统升压站低压系统风电集控中心中压环网及断路器柜Compact NSX&Power Tag智能断路器和监测单元Compact NSX&Power Tag智能断路器和监测单元多功能电表断路器触头磨损断路器运行时长断路器负载率断路器整定信息谐波UPS负载率后备电池参数中压运行时长中压设备温度终端设备参数低压设备参数断路器温度接触器配合预警：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；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；关联分析：整合风场环境系统、监控系统的数

8、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；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Facility Advisor千里眼顾问Power Advisor电力顾问Energy Advisor云能效顾问Power Outage Insight Plus站控专家Power Monitoring Expert 电能管理系统Power SCADA Operator 电力监控系统P3 综合保护单元弧光保护单元温升和局放监测关键电能质量智能变压器变压器温度变压器负载率开关柜

9、温升谐波开关柜局放骤升/骤降瞬变环境温度、湿度弧光强度上下级系统保护设定关键回路运行状况预报警监控专业性：深入海上风电电气设备内核，聚焦可靠性，提升风电系统可用性核心监控：振动温度局放谐波；专业分析：老化磨损整定预警；系统配合：上下级选择整定故障分析处理双馈机型直驱机型现场数据集成、预防分析、诊断建议安全互联，可靠传输风机侧：400/690V系统集电线路侧：690/35kV系统升压变电站侧：35kV/110-220kV系统高效性：集中管控，提升效率，平台灵活，标准预制，降低运维一体化平台，实现全电气设备集中管控；灵活运维工具，改善操作监控效率；专家系统及大数据分析，提升海上风电设备可用性一体化

10、风电电气监测管理平台不同风电设备、不同箱变升压站、不同数据的集中监测管理集中中压、低压、终端配电、关键电源等全电气设备检测全面集中管理的模式有效提升管理效率，降低运维人力资源的要求效率灵活、移动风电数字化管理工具支持手机客户端、手机APP，以及移动终端的APP和网页管理移动支持单个平台的使用，也支持多个平台交互混合使用灵活层级架构灵活，适应单个数据中心的管理，也适用集团性，分布式数据中心管理层级预制标准界面，专家支持+大数据智慧清晰定义系统显示界面，使用者易用易理解，易上手标准嵌入工单、厂用电能效、设备效率、老化、一键控制等多种专家系统，简化管理专家嵌套专家分析功能，降低运维人员背景要求，节约

11、人力成本门槛可进阶：聚焦寿命周期管理 持续升级+服务，赋能智慧海上风电进阶全兼容设计，预留升级接口，优化初始采购成本；结合风电特点，提供可靠、连续服务升级方案；兼顾客户风电资产投资和运营效率变流主回路：智能化数据端口，全程数字化升级，无需断电，持续提升海上风电可用性！诊断和维护测量每相电能实时负载能耗监测电力恢复助手判断断电原因操作助手一步一步指导操作的数字化手册脱扣波形捕捉基于脱扣时的波形诊断主控分回路：智能化免接线端口，支持多达20个传感器连接，全兼容尺寸设计！智能风电电气系统监控收集传输显示判断诊断处理操作智能风电电气设备自动监测、收集数据预防性维护取代事故维修风电移动+本地信息平台便捷

12、迅速、可靠安全本地和远端结合，智能巡检，无人值守风电诊断专家系统故障定位，现场故障排查故障原因快速分析，危机管理风电决策支持系统智能防错、提升操作安全故障限制，快速恢复供电透明化管理本地-远端全电量监控移动监测和报警预防性维护关键设备历史记录剩余寿命性分析智能化检测关键电气设备自检电气系统自诊断数字化运营大数据管理全寿命周期服务高可用高收益海上风电智能化电气系统目标：打造高可用风电系统，提升海上风电资产收益设备-应用-系统结合，提升专业可靠，赋能智能监控，实现高效运维；全寿命周期服务，打造灵活、智慧、可升级的智慧海上风电系统中国海上风电典型案例最早海上风电项目东海大桥海上风电100MW提供全系列中低压解决方案，在严苛海风运行环境下，电气系统无故障安全运行已超过8年离岸最远海上风电项目SXDF海上风电300MW提供全系列海风电气解决方案，包括升压站中低压系统，风机关键元件等，以高可靠性降低运维工作量装机最大海上风电项目HNDF海上风电总400MW施耐德提供包括升压站、风机在内的电气系统方案，降低海上风电电气系统维护成本，提升系统可用性专业可靠电气设备+智能高效管理系统，助力海上风电全寿命周期可靠性提升Page 12Confidential Property of Schneider Electric|四海驭风施智功倍