用于海上风电场的运维方法及运维平台的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及海上风电场领域，尤其涉及一种用于海上风电场的运维方法及运维平 台。
【背景技术】
[0002] 海上风电场包括至少一台风力发电机组，海上风电场的运行和维护（下称运维)作 业包括风力发电机组的日常故障排除、预警故障排查、半年检与年检、技术改造(下称技改） 和大部件更换等等，不同运维作业所需携带的运维工具和备品备件也随之不同，因此运维 人员每天出海运维前都需要项目经理提前开会安排当天运维作业，并需要提前联系好出海 交通工具。目前海上风电场运维作业计划安排是项目经理根据风力发电机组的数据采集与 监视控制（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA)运维平台中对机组的监 控信息了解机组的故障预警信息，梳理年初制定的海上风电场全年检计划和半年检计划， 了解机组是否有新的技改工作以及了解现场是否有机组因故障停机，综合制定出第二天的 出海运维作业计划，并安排几个小组分别做不同的运维工作，以及提醒各小组需要携带的 运维工具，之后联系船东以及了解第二天能否出海，确定出海的作业时间窗口后再通知项 目组成员出发和回岸时间。这种运维工作安排需要项目经理具备丰富的跨专业领域知识， 突出的协调和处理问题能力，对项目经理能力有较大依赖。另外，由于海上风电场水文气象 状况变化速度较快，有时早上出海风平浪静，下午就会有较大的风浪，运维人员若不能提前 接到项目经理通知，有时就很难及时乘船回岸，存在安全隐患。海上作业人员出海进行机组 故障排查时，有时检查不出故障原因，只能通过电话向片区技术人员请教，沟通成本较大， 且运维效率较低。半年检、年检、技改每年该安排在小风季节，如果不能根据机组发电性能 和故障严重程度等，详细安排运维计划，将会很大程度上影响小风季节机组发电量，从而影 响发电收益。
[0003] 进一步地，2013年国家能源局与国家海洋局发布海上风电场"双十"规定，即海上 风电场应该离岸距离l〇km以上以及水深10m以上，因此，中国近海风电场离岸距离越来越 远，目前已经开发的近海风电场中最远距离已达到20km。中国近海环境条件复杂，天气恶 劣，冬季受寒潮大风影响，夏秋季受台风影响，使得海上风电场的可达性较低，因此给海上 风电场运维带来很大困难。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种用于海上风电场的运维方法及运维平台，提高海上运 维效率，降低海上运维成本。
[0005] 根据本发明的一方面，本发明提供一种用于海上风电场的运维方法，所述海上风 电场包括至少一台风力发电机组，所述方法包括:根据海上风电场的水文气象预报信息和 出海风浪条件信息预测海上运维安全作业时间窗口；根据所述至少一台风力发电机组的实 时运行数据和预设运行数据，获取所述至少一台风力发电机组的故障信息;根据所述至少 一台风力发电机组的历史运维记录、年度运维计划、预测发电量和所述故障信息，获取所述 至少一台风力发电机组的维护优先级;根据所述海上运维安全作业时间窗口、所述故障信 息和所述维护优先级，确定所述至少一台风力发电机组的出海维护方案。
[0006] 进一步地，所述出海维护方案包括进行维护的规划轨迹，所述方法在所述确定所 述至少一台风力发电机组的出海维护方案的步骤之后还包括：当执行所述出海维护方案 时，获取运维人员的运行轨迹的信息；当所述运行轨迹和所述规划轨迹不一致时，生成及发 送报警信息。
[0007] 进一步地，所述方法在所述根据海上风电场的水文气象预报信息和出海风浪条件 信息预测海上运维安全作业时间窗口的步骤之前还包括:获取所述海上风电场的水文气象 预报数据;获取所述海上风电场的水文气象实测数据;根据所述水文气象实测数据校验及 修正所述水文气象预报数据，修正后的所述水文气象预报数据为所述海上风电场的水文气 象预报信息。
[0008] 进一步地，所述出海风浪条件信息包括风速信息和浪高信息；所述根据海上风电 场的水文气象预报信息和出海风浪条件信息预测海上运维安全作业时间窗口包括:根据所 述水文气象预报信息获取确定出海时间;根据所述风速信息和浪高信息从所述出海时间划 分出所述海上运维安全作业时间窗口。
[0009] 进一步地，所述故障信息包括实时故障信息和潜在故障预警信息，所述实时运行 数据包括所述风力发电机组的振动监测报告，所述根据所述至少一台风力发电机组的实时 运行数据和预设运行数据，获取所述至少一台风力发电机组的故障信息包括:根据所述振 动监测报告查询故障专家库，确定所述风力发电机组的机械部件是否异常的实时故障信 息;对比所述实时运行数据和预设运行数据，确定所述风力发电机组的潜在故障预警信息。
[0010] 进一步地，所述年度运维计划包括所述海上风电场的半年检计划、全年检计划及 计划完成情况，所述根据所述至少一台风力发电机组的历史运维记录、年度运维计划、预测 发电量和所述故障信息，获取所述至少一台风力发电机组的维护优先级包括:根据所述出 海风浪条件信息中的风速信息，获取所述至少一台风力发电机组的预测发电量;根据所述 历史运维记录、年度运维计划和预测发电量给所述至少一台风力发电机组打分，并根据打 分结果获得所述至少一台风力发电机组在同类型机组中的排名信息;根据所述排名信息确 定所述至少一台风力发电机组的维护优先级。
[0011] 进一步地，所述出海维护方案还包括：出海维护时间、所需维护的机组的信息、运 维作业内容、所需携带运维工具与备品备件信息;所述方法还包括:可视化显示所述至少一 台风力发电机组的机组性能、性能折减、电能损耗、故障情况和运维成本的信息；并且/或 者，显示所述海上运维安全作业时间窗口、所述至少一台风力发电机组的故障信息、所述至 少一台风力发电机组的维护优先级和所述至少一台风力发电机组的出海维护方案。
[0012] 根据本发明的另一方面，本发明还提供一种用于海上风电场的运维平台，所述海 上风电场包括至少一台风力发电机组，所述运维平台包括:运维安全作业时间预测模块，用 于根据海上风电场的水文气象预报信息和出海风浪条件信息预测海上运维安全作业时间 窗口；故障信息获取模块，用于根据所述至少一台风力发电机组的实时运行数据和预设运 行数据，获取所述至少一台风力发电机组的故障信息;维护优先级获取模块，用于根据所述 至少一台风力发电机组的历史运维记录、年度运维计划、预测发电量和所述故障信息，获取 所述至少一台风力发电机组的维护优先级；以及，出海维护方案确定模块，用于根据所述海 上运维安全作业时间窗口、所述故障信息和所述维护优先级，确定所述至少一台风力发电 机组的出海维护方案。
[0013 ] 进一步地，所述出海维护方案包括进行维护的规划轨迹，所述运维平台还包括:运 行轨迹获取模块，用于获取在执行所述出海维护方案时运维人员的运行轨迹的信息；以及， 报警模块，用于当所述运行轨迹和所述规划轨迹不一致时，生成及发送报警信息。
[0014]进一步地，所述运维平台还包括:水文气象预报数据获取模块，用于获取所述海上 风电场的水文气象预报数据;水文气象实测数据获取模块，用于获取所述海上风电场的水 文气象实测数据；以及，水文气象预报信息获取模块，用于根据所述水文气象实测数据校验 及修正所述水文气象预报数据，修正后的所述水文气象预报数据为所述海上风电场的水文 气象预报信息。
[0015] 进一步地，所述故障信息包括实时故障信息和潜在故障预警信息，所述实时运行 数据中包括所述风力发电机组的振动监测报告，所述故障信息获取模块包括:实时故障信 息确定单元，用于根据所述振动监测报告查询故障专家库，确定所述风力发电机组的机械 部件是否异常的实时故障信息；以及，潜在故障预警信息确定单元，用于对比所述实时运行 数据和预设运行数据，确定所述风力发电机组的潜在故障预警信息。
[0016] 进一步地，所述出海维护方案还包括：出海维护时间、所需维护的机组的信息、运 维作业内容、所需携带运维工具与备品备件信息;所述运维平台还包括:显示模块，用于显 示所述海上运维安全