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【海上装备】一种海上风电场电缆监测新方法

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Proserv Controls推出ECG系统,用于海底电缆监测和故障检测,适用于海上风电场内的出口和阵列间电缆。

编译 | 大安

可再生能源已逐渐成为全球许多国家政府政策的前沿和中心,海上风电将在未来几年发挥重要作用,该领域如今也趋于成熟,例如许多欧洲海上风电场已经有超过十年的历史。

未来海上风电产能目标的实现,不仅需要新建更多的大型风电场,还要对现已在海上辛勤工作的风电场进行有效监测与维护,以便它们能够持续顺利地实现这些目标的关键部分。

Proserv Controls公司熟知电缆监控、电缆故障、电缆失效成本相关的特殊行业挑战,因此与其合作伙伴开发出独特的海底电缆监测与故障检测系统,适用于海上风电场的输出和连接电缆。该系统采用了一种全面、主动的方法,可大幅降低海底电缆资产运营、维护和管理的作业成本。

 

01. 透明度有限

通常情况下,建设风电场时不会考虑未来的数据采集,也无法实时监测何处发生了何种问题。

目前存在的关键问题是控制系统不够直观,并且生成的所有数据的质量都是有限的,因为这些数据往往没有时间戳。如果传感器位于资产的不同位置,并且接收到的信息不同步,那么数据解释则存在挑战性。

如果这些统计数据与后续电缆测量参数无法关联,就不可能获得电缆完整性和状况的清晰视图,进而导致无法识别出电缆故障与失效。

ECG系统实现了对传统监测方法的重大变革,提供了整套电缆资产的全面可视性。它采用集成与可扩展的方法,通过直观的用户界面提供实时分析。基于整套资产的所有数据信息,该系统能够实现主动预测性决策,以提高资源利用率,并减少运营支出。

 

02. 同步监测

ECG解决方案采用了独特的非侵入式被动监测技术,将多个传感器部署于整个风电场,从而形成一个多参数传感网络,并在中心位置提供测量结果。

目前研发的技术的一个关键特点是,它将具有同步测量的能力,因此能够有效对比多种参数(如电谐波)在不同地点的影响,从而获得更准确的情况。

此外,该系统将机器学习(ML)整合到解决方案中,以最终实现自动化状态监测。为了让机器学习真正发挥作用,基于时间的资产同步测量至关重要,如此一来,该系统就可详细了解电缆运作期间的正常参数。

 

03. 机器学习的优点

该套整体解决方案可集成至范围更大的控制系统中,以实现更高的资产可视性。利用直观的仪表盘,用户可轻松获取信息。海上风电的未来将围绕着更智能的实时决策展开,因此获取更多数据将显著优化运营与维护作业。运营商将能够预先阻止可能发生的故障,使其有机会实施深思熟虑后的补救措施。

该技术可改造现有的风电场控制系统,包括将所有历史运行数据纳入解决方案。这样,当电缆可能开始出现问题时,能够对老化设备进行必要的审查。但同样重要的是,新建风电场在运营之初也需要采用这种状况监测技术。

如果运营商对电缆状况及预期寿命有更多的了解,那么他们就可以准确地控制运营支出,优化运营与维护程序,实现资产价值的最大化。

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04. 系统特点

1、直观的用户界面;
2、持续的自动数据分析;
3、监测电缆何时开始老化;
4、综合分析与解释历史数据。

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05. 系统优点

1、保护线缆,防止发生故障;
2、最大限度地提高电力传输,增加效率;
3、通过智能监控减少故障;
4、通过对发展中的故障发出警告,以防发生严重事件;
5、通过有计划的干预,节省运营与船舶成本;
6、根据天气与资源的可用性,制定低成本的干预计划;
7、对电缆的状况与完整性感到放心。

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06. 案例应用

近期Proserv从DEME Offshore获得一份合同,将为Dogger Bank风电场的A和B两个阶段提供ECG系统,为其提供每个阶段的电缆监控系统解决方案、集成适用的传感器询问器技术,以及利用Proserv的TIACS软件套件,利用直观的人机界面来补充硬件。

 

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