6月1日，在南瑞集團(tuán)有限公司南京江北園區(qū)，幾名工程人員正在開展國家電投揭陽神泉二350兆瓦海上風(fēng)電項(xiàng)目后臺及通信管理機(jī)調(diào)試工作。此前，項(xiàng)目相關(guān)設(shè)備已發(fā)往靖江船廠，將在該廠開始為期3個(gè)月左右的海上升壓站平臺出海前的安裝調(diào)試工作，保障項(xiàng)目11月底前并網(wǎng)發(fā)電。
我國海上風(fēng)能資源豐富、開發(fā)潛力巨大，擁有發(fā)展海上風(fēng)電的天然優(yōu)勢。據(jù)預(yù)測，2023年我國海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量將突破千萬千瓦。“十四五”時(shí)期，海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈迎來更大發(fā)展空間。南瑞集團(tuán)在風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域開展研發(fā)工作，持續(xù)創(chuàng)新攻關(guān)，目前已形成覆蓋風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)、升壓站系統(tǒng)、柔性直流輸電系統(tǒng)等全環(huán)節(jié)的海上風(fēng)電送出工程整體解決方案，助推海上風(fēng)電發(fā)展。
研發(fā)高端裝備助力海上風(fēng)電發(fā)展
揭陽神泉二350兆瓦海上風(fēng)電項(xiàng)目位于廣東省揭陽市惠來縣神泉鎮(zhèn)東南海域，規(guī)劃建設(shè)64臺單機(jī)容量5.5兆瓦及以上的風(fēng)電機(jī)組，同步建設(shè)1座海上220千伏升壓站，敷設(shè)35千伏集電電纜、220千伏海底輸電電纜，建設(shè)1座陸上集控中心，年上網(wǎng)電量約為11.69億千瓦時(shí)。南瑞集團(tuán)在該項(xiàng)目中主要負(fù)責(zé)海上升壓站綜合自動化系統(tǒng)、海上風(fēng)電一體化平臺及防腐蝕系統(tǒng)建設(shè)。
海上風(fēng)電場系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備來源多，各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互困難，且缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。南瑞集團(tuán)研發(fā)的海上風(fēng)電一體化平臺解決了這一難題。該平臺以“集成化智能設(shè)備+一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)”為特色，基于三維可視化技術(shù)建立了海上升壓站及風(fēng)機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)場景，將各風(fēng)電機(jī)組及海上升壓站一次設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為以圖像形式表示的、隨時(shí)間和空間變化的物理模型，實(shí)現(xiàn)了全場站全設(shè)備的全狀態(tài)感知。平臺通過建立完備的海上風(fēng)電場經(jīng)營指標(biāo)分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電場運(yùn)營指標(biāo)的計(jì)算分析及發(fā)電設(shè)備健康狀況分析、經(jīng)營輔助決策，建立起預(yù)測性維護(hù)體系，確保海上風(fēng)電場運(yùn)行系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
目前，南瑞集團(tuán)海上升壓站綜合自動化系統(tǒng)、海上風(fēng)電一體化平臺產(chǎn)品已應(yīng)用于數(shù)十個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目。
為順應(yīng)海上風(fēng)電遠(yuǎn)?；l(fā)展的趨勢，南瑞集團(tuán)正開展海上風(fēng)電智慧運(yùn)維研究。
創(chuàng)新技術(shù)打造海上風(fēng)電精品工程
6月1日，在國家能源集團(tuán)東臺海上風(fēng)電集控中心內(nèi)，南瑞集團(tuán)工程人員唐東明正在優(yōu)化國華東臺四期(H2)300兆瓦海上風(fēng)電項(xiàng)目集控系統(tǒng)，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率和刷新速率。
國華東臺四期(H2)300兆瓦海上風(fēng)電項(xiàng)目于2019年投運(yùn)。項(xiàng)目總裝機(jī)容量為30.24萬千瓦，年上網(wǎng)電量超8億千瓦時(shí)，相當(dāng)于東臺市一年全社會用電量的20%，每年可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤約27萬噸，減排溫室氣體約3300噸。
南瑞集團(tuán)主要負(fù)責(zé)此項(xiàng)目海上升壓站和陸上集控中心電氣二次總承包工作。2021年年底，項(xiàng)目獲得2020～2021年度國家優(yōu)質(zhì)工程金獎(jiǎng)。
南瑞集團(tuán)基于這一項(xiàng)目在國內(nèi)首創(chuàng)了海上風(fēng)電全景監(jiān)控與預(yù)測性維護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)融合風(fēng)機(jī)監(jiān)控、海上及陸地升壓站監(jiān)控、海纜在線監(jiān)測、暖通及消防監(jiān)控、人員管理、航行告警、公共廣播等系統(tǒng)為一體，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全狀態(tài)感知。系統(tǒng)可綜合設(shè)備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備健康狀態(tài)評價(jià)及故障預(yù)警，為海上風(fēng)電運(yùn)維提供輔助決策。
2019年11月，海上風(fēng)電全景監(jiān)控與預(yù)測性維護(hù)系統(tǒng)獲得了2019年度電力建設(shè)科學(xué)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。中國電機(jī)工程學(xué)會鑒定委員會專家一致認(rèn)為，項(xiàng)目成果契合了海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向，針對目前國內(nèi)海上風(fēng)電發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題，在海上風(fēng)電項(xiàng)目后期運(yùn)行維護(hù)、系統(tǒng)協(xié)調(diào)、電網(wǎng)服務(wù)、資產(chǎn)管理等方面提供了有效的技術(shù)手段和管理平臺，項(xiàng)目內(nèi)容具備推廣應(yīng)用價(jià)值，填補(bǔ)了國內(nèi)外空白，整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
目前，南瑞集團(tuán)海上風(fēng)電全景監(jiān)控與預(yù)測性維護(hù)系統(tǒng)已在國內(nèi)20多個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目中應(yīng)用，推動了風(fēng)電機(jī)組、海上升壓站、海纜等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，為我國海上風(fēng)電發(fā)展積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
設(shè)備國產(chǎn)化支撐綠電發(fā)展
5月13日，在位于廣東省陽江市陽西縣沙扒鎮(zhèn)南面海域，已實(shí)現(xiàn)全容量并網(wǎng)發(fā)電的國內(nèi)首個(gè)百萬千瓦級海上風(fēng)電項(xiàng)目——三峽陽江沙扒海上風(fēng)電項(xiàng)目現(xiàn)場，風(fēng)機(jī)葉輪迎風(fēng)轉(zhuǎn)動、向海“攬”風(fēng)，源源不斷地發(fā)出綠色電能。
三峽陽江沙扒海上風(fēng)電項(xiàng)目總裝機(jī)容量為170萬千瓦，每年可為粵港澳大灣區(qū)提供約47億千瓦時(shí)的清潔電能，滿足約200萬戶家庭用電需求，年減排二氧化碳約400萬噸。
項(xiàng)目分為五期建設(shè)，二、三、五期108套風(fēng)機(jī)均采用南瑞集團(tuán)自主研發(fā)的6.45兆瓦全功率海上變流器。四期21套風(fēng)機(jī)采用南瑞集團(tuán)自主研發(fā)的7兆瓦全功率變流器產(chǎn)品。
“南瑞集團(tuán)依托獨(dú)有的網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)及電機(jī)控制技術(shù)，研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的海上大容量風(fēng)電變流器。”南瑞集團(tuán)所屬國電南瑞電氣控制分公司電力電子技術(shù)部副經(jīng)理莊圣倫介紹，該產(chǎn)品適用于690伏和1140伏電壓等級，可滿足3兆瓦至12兆瓦的功率需求。6.45兆瓦變流器是在5.5兆瓦變流器的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)容的，7兆瓦變流器則首次將1140伏三電平拓?fù)鋺?yīng)用于海上風(fēng)電變流器。
南瑞集團(tuán)大容量海上風(fēng)電變流器關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用于2021年11月通過中國電機(jī)工程學(xué)會技術(shù)鑒定，總體技術(shù)水平達(dá)到國際領(lǐng)先。該變流器可適用于海上、沿海等惡劣環(huán)境，具有較寬的容量適配范圍、不同的功率回路拓?fù)浜洼^寬的短路比范圍，已在廣東、江蘇、浙江等地應(yīng)用于總裝機(jī)容量約1.5吉瓦的海上風(fēng)電變流器項(xiàng)目。
截至目前，南瑞集團(tuán)已有十余項(xiàng)成果獲中國電子學(xué)會科技進(jìn)步獎(jiǎng)、中國可再生能源學(xué)會科技進(jìn)步獎(jiǎng)、國家電網(wǎng)有限公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)，參建的數(shù)十個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目運(yùn)行良好。南瑞集團(tuán)將進(jìn)一步發(fā)揮技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和人才優(yōu)勢，開展海上風(fēng)電智慧運(yùn)維研究及柔性直流輸電模式下海上風(fēng)電一體化監(jiān)控系統(tǒng)研制，提升海上風(fēng)電戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力。（盧媛迪 李安駒 成見）
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