CWP2025-10、基于多源数据融合的海上风电机组主动防御设计及应用-北京风能展-邓雨-V1-4.3-脱敏.pdf

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1、汇报时间：2025年10月汇报人：邓雨基于多源数据融合的海上风电机组主动防御设计及应用中 船 科 技 股 份 有 限 公 司LE ARN MORECHINA WINDPOWER 20252 0 2 5 北 京 国 际 风 能 大 会从被动维护到主动防御的数字化转型CONTENTS目录造福人类/共享蓝天010203发展趋势及挑战04智能技术创新行业痛点问题措施及实践行业未来展望1发展趋势及挑战科技科技 创造更美风景海上风电机组结构复杂（零部件数量约1.5万个），运行环境恶劣，同时在大部件失效率高，发电效率低的综合影响下，对其长期高效稳定运行提出了更严峻挑战。环境恶劣运行工况超3000种环 境恶

2、劣面临传动链故障、控制失效、叶片折断等威胁，安全控制难度大风电集群运行精准调度困难，发电效率低大风浪、急洋流、高盐雾台风雷击叶片折断控制系统失效设 备安 全发 电效 率传动链故障塔下维修单机尾流场级尾流背景与挑战海上风电机组运行痛点与挑战总结：维护成本攀升、质量风险加剧，倒逼行业向智能化、数字化转型升级。运行信息维护人员维护对象标准化缺乏：风电机组关重部件早期故障识别难、识别精度低，多数风电场仍然是SCADA系统报出故障后才进行检修，导致发电量损失巨大。信息化普及低：厂家多、数据非标准化、各业务系统数据零散、数据上报人工计算、数据缺失且不准确、记录不规范、不完整、资料可查性差。导致决策滞后。人

3、员流动大：人员流失、紧缺，技能水平差异大，安全风险高：极端天气威胁作业安全、平台作业人员和运维人员的生命财产安全面临安全风险。运行管理难：风场分散、风机型号多、配置多、差异大，水域监控难覆盖，违规进入难干预，水域现场巡查频次较低，海上风电场区监控存在盲区。34检修环境环境恶劣：海上盐雾浓度高、湿度大、海生物附着，存在风暴潮和台风等极端天气可达性较差：海上环境条件恶劣，多极端风浪，运行状况复杂，运维、检修窗口期短。5运行模式21齿轮箱损坏下击暴流叶片颤振掉头风叶片防雷主轴承随着海上风电场迅速发展，海面上高耸突出、无其他构建筑物遮挡的风机则极易成为雷击的对象。叶片颤振是一种由气动力与结构动力学耦合

4、引起的气动弹性不稳定现象，导致叶片自激振荡。任何设计、制造缺陷，或测试不完善、运维不到位都有可能造成齿轮箱发生故障。面对恶劣的运行环境，齿轮箱对运维的要求也越来越高下击暴流是一种局部性的、突发的强下降气流现象；常带来局部急剧的风速激增、风向变化。该极端风况超IEC设计范围，以某项目为例，机组风速2分钟内从1.6m/s上升至21.7m/s，10s平均风向从0变化至180，整机面临载荷风险。海上主轴承因润滑不良导致轴承磨损加剧，产生滚道和滚动体剥落损伤，最终引起主轴承失效。轴承电腐蚀海上半直驱机组传动链采用集成式结构，发电机与齿轮箱采用螺栓刚性连接，无绝缘联轴器进行电气隔离，轴电流抑制不全将会导致

5、齿轮箱输出轴轴承电腐蚀花键磨损变桨动作频率提高，变桨电机制动器刹车盘花键易出现疲劳磨损情况。行业痛点问题2智能技术创新科技科技 创造更美风景叶根载荷监测系统示意图净空监测系统示意图激光雷达系统示意图雷达雷达Wind TurbineWind Turbinerotorrotornacelle assemblynacelle assembly反馈控制变桨给定变桨给定转矩给定转矩给定LAC控制风速相关信息风速相关信息多截面风速风向多截面风速风向等信息等信息 依托先进智能传感设备，开发具有远程识别和提前规避能力，达到极限保护及长效稳定运行效果的智能控制技术，以此实现从被动维护到主动防御的数字化转型的第一

6、步。极端不平衡识别与规避技术 传动链扭矩监控技术 整机寿命监控与预警技术 夜间视频净空补偿算法 多级低净空规避技术 特征匹配的追踪算法 阵风识别控制技术 高精度三维流场重构技术 发电量提升技术智能传感核心技术先进智能传感技术风场踏勘：在无网络状态下实现风场踏勘，该平台和移动端云同步，实现踏勘记录互传互通、离线瓦片地图下载。台风预警：平台实时追踪多源热带气旋轨迹气象信息，结合历史运行数据与AI模型，精准预警台风路径、风力等级及影响范围，提前48小时发布多级风险预警。雷暴预警：依托国家气候中心高精度雷达监测网络，智能识别积雨云团演变，实时捕捉雷电活动趋势，发布强对流天气警报及局地暴雨预警信息。我司