深远海综合能源智慧化方案

深远海综合能源智慧化方案 目录 0为什么走向深远海 02走向深远海面临的挑战 03深远海发展核心技术 04深远海立体融合应用解决方案 05新型生态的未来展望 01 为什么走向深远海 3 发展所需的资源诉求 71%80%+6%20%+ 海洋面积海洋的生物资海洋只提供人类深远海发电 全球占比源蛋白质消耗利用率提升 占地球 Z/26 85亿61 北极海冰 10077亿冰盖 36 50北方铺 150大西洋经向 北方针 永久冻士 24. 5翻转环流 [单位：万亿kwh] 亚马逊雨林 201920302050 201820302050西南极冰块东南极部分地区 人口增长电力需求环境问题 4 "十四五"可再生能源发展规划 2022年6月1日，9部门联合印发海上风电集群（青洲三） 《“十四五”可再生能源发展规划》 “十四五”海上风电开发建设重点 海上风电基地集群 深远海海上风电平价示范 海上能源岛示范 海上风电与海洋油气田深度 融合发展示范海上能源岛观澜号漂浮式风机 新型电力系统发展蓝皮书 新型电力系统四大基本特征 2023年6月2日发布 《新型电力系 安全高效 清洁低碳 柔性灵活 智慧融合 基本前提 核心目标 重要支择 基础保障 统发展蓝皮书》 智慧调控 动态热调新能源与销能诺行 延时平衡 多热同互补负荷特性全面柔性灵活讲节能力高精度功率预测 和绿电消费比例大制提升 储能 多类型销能协同应用 6 02 走向深远海面临的挑战 深远海广域环境感知 》风机样本数据缺乏>动态海况实时监测与预测难度大 全景监测体系空白 气象复杂，数据样本少感知设备可靠性要求高 8 中国南海台风挑战 挑战： 台风中心经过时，大风速下 风向发生180°偏转，威胁机 组安全 台风期间瑞流强度和阵风 系数随风速增大而增大 台风影响期间风速、风向变化台风期间瑞流强度和阵风系数随风速变化 新型电力系统的挑战--综合能源，智能调度 打破孤岛现象以风电能源为主体、集中式与分布式相结合、源网荷储协调互动多能 发·输-配-储-用”节点之间彼此孤立，难以协同； 单点分析为主，关联分析、整体分析差，导致电力生 转换、多能互补、多网融合、数字化智慧化全面赋能的能源体系。 产效率低、能源效率低。风能光伏储能制氢海洋牧场能源中枢并网交易 “哑设备”数字化 全链路存在大量“哑设备”，依靠人工维护，运维效率低。 人在回路却少补环、反馈、互动，人工巡检与数字化脱节。 智能化增效 单点阀值判定、数值计算为主，关联分析、大数据分析少。 电子电力技术通信技术数字&AI技术 5GPLC 数据监测、数据展示为主，自动化/自主控制/场域自治少 器件拓扑控制算法5GPLCLOI 数据平台算法 实时告警为主，预测性预警、主动性维护不足。全链路监测比特管理瓦特实现数字化 强化系统安全稳定 缺乏有效的系统自检、网络自适应、灾备容错等有效机瓦特流 制，系统可靠性差。有效安全防范机制缺乏。不少功能比特流 落地即结束，体验差。发电输电配电储电用电 10 03 深远海发展核心技术 11 设备子系统 边缘网链接设 关备 加 纵向 纵向加 全链路、全生命周期系统安全 云平台应用 设备安全用网通讯安全云平台安全 装数据传输通 数据完整性平台链接安敏感数据加 数据存储安 设备身份验数据加密 证与签名 道验证全密 全 （分布式、数据授 权） (SSL/TLS)(MAC/MIC)(X509证书）(RSA) 置听 设备链接监数据重传机 控制 数据重复校 验 命令执行返网络感知、 回校验协同与自愈 系统自检， 防护及自修 安全审计 及综合运营 (NONCEI)复 全链路、全生命周期安全管理 12 数据采集及治理 数据 数据源采集 治理 中心管理 职责 主题库基础库 传统数据管理数据治理管理 可 数据管理数据开发数据应用提供数据服务 数据质量监听 管理思路 数仓自己应用方便别人 中心 数据一管理 致性性组织 微据完 整性 数据全栈能力团专业的服务团 时效 通过大数据治理 数据压缩、数据加单点写入，超级表、RPC接口、https 脏数据反提供数据服务，从管理中心转变为服务中心 设备物理模型、采 采集标准化 传输标准化存储标准化 服务标准化 变现数据价值，从成本中心转变为利润中心 集规则协议标准化 密、断点续传 列式压缩 接口、RESTful 规范 13 多源异构融合分析 传动链振动监测 发电机绝缘监测自动消防 盐雾腐蚀监测齿轮油监测 叶片监测 可靠度 雷击监测 塔筒倾斜监测 健康度 亚健康预票 应力监测 海洋要素：波长、效诊断 波高、周期、海塔基沉降监测故麻诊断 洋生物、PH值、助率曲线分 水温. 91.06 以机组为单位多源异构融合 感知姿态30+ 监测零部件海洋环境要素20+ 2000+电网因素50+ 14 效能可测 效能分析/精准定位可靠运维 能效评估体系 效能评估机组发电 量监测 理论发电量实际发电量 风能捕获系统 机械能传递系统 电能转换系统 理论实际功率曲线 能效损失发电量运维排查 升 限电损失发电量 能量分析 维护损失发电量 发电量提 故障损失发电量效能工单 4.18 多机功率曲线 15 多机协同 容错性更强报警定位更高效故障率发电量 故障诊断更智能运行匹配性更强多机协同控制故障定位精准率项目收益 单台风机 风机智慧控制系统 临近机位综合信息5 全场机组排布信息：全场基准风速、风向全场机组偏航分布； 全场机组电网响应速率 排布； 气象环境信息 口机组控制参数 口机组运行数据 口机组PLC资源数据口控制版本选代信息口故障高频录播数据口高频振动数据 风场智普管理诚度平台 智慧风场 16 多业务联动 控制基于深度强化学习的 ...... 器化优 RL 端到端（End-to-end）的 控制架构，能克服传统方式 路径仿真环境依赖先验环境建模的问题， 规划算法训练可以直接实现通过从感知到 控制功能的映射。 驾驶智慧风电2.0协同多业 策略务联动，提升机组感知、决 策能力，增强控制容错率， 风电全景 大数据决策模型 控制路径规划技 . 智能控制技术 实现机组智能控制。 感知技术术 风机全大数据健 影监控康分析预测 场群多机偏航最优增益 协同自适应 控制校正 车船故障 智能功率 监控诊断 变浆闭环 适应 金能效评估调度参数自 17 04 深远海立体融合应用解决方案 O 18 平台 构建1+3+N的智能感知体系，破解能源立体融合开发过程中存在的数据孤岛问题，加强大数据治理、共享、分析 与预测技术，提升海洋综合能源全生命周期的管理，从而实现全息感知、智能传输、协同控制 精准预测复杂工况，链接通讯保证安全 海洋将军协同风光储氢高效融合 气-机-海感知建全息多模态构建海·陆·空“数据桥海上 融合精预测架”筑立通信双重保障风电 海水博奔储能 多维态势评估预测，多目标协同控制 制氢协同 海洋海上 光伏 牧场 生态优先，多元融合的 蓝色能源新模式 立足实时运行效能多目标博奔控制 成就可靠态势评估构建新形态能源管理 19 音频诊断识别 视频目标检测 深远海综合能源A管理平台核心功能 核心功能 自寻优前✲控制算法PSO-算法DETR SVM全息感知数据极致 控制 自适应 Fine自适应遗传算感知脉动，充分发挥7*24小时在线监测优势。 Pitch自FCE模糊评价 巡优 法运维排程万物互联边缘先行 即插即用，及时高效进行数据存储处理，第一时间发现设备潜在 VMD-LSTM风Transformer检故障。 功率预测修图像识别 多源链接融合预测 实现气象预测、设备全生命周期管理、发电过程、能源变化等全姿态的预测精准化，结果导出组态化 深度强化学习智能决策引领未来 负责任务调度等全局性工作，打造全时域，全方位、高可靠、高安 多尺度特征融合全、低代码、低成本的一体化能源平台。 原生感知数据 20 海陆空协同安全网络 海上设备、升压站、数据中心通过海缆网络、互联网络、卫星网络构建可靠的海陆空协同安全网络体系 风电场建设前期，海缆网络未建设，启用卫星通信监控海上设备 风电场海缆网络通信故障，及时启用卫星通信监控海上设备 升压站侧与大数据中心陆上网络通信故障，及时启用卫星通信监控海上设备 21 全息感知，数据极致 将数据资产利用到极致。 知识工程构建基于自然语言识别的认知智能专家实现全方位感知 感知数据分析经验控制逻辑 广域感知多重分析协同控制 卫星监测视频监测 90.52% 在线振动激光雷达 机组状态综合评分 图像识别水文预测 NLP自然语吉处理气象预测 90% 后评估 音频监测图像监测 SCADA监测水文监测 Scada预警SAR通✲监测国明 CMS诊所音频诊断 检接知识 22 多源异构健康管理 监测 全生命期多模融合趋势预测 健康状态监测及剩余寿命评估可靠性能预测 智能预警 实现以机组为单位、多模块融合的状态综合评分 23 链接合效能可测 效能评估 风能机械能电能效能精准精益 分析定位运维 叶轮齿轮箱发电机变频器 综合评估 ·实时效能评估 ·深度挖掘机组低效的根本原因 偏航对风系数 咕合损失 发电机转矩增变频器效率 83.77%·应用型发电量提升策略 ..益系数偏差能效值，协同综合能源调度 ... 约束条件效能根因 能量管理效能诊断 状态偏离度部件状态子部件状态异常子部件 能效工单 24 场级态势协同实现机组信息共享（风速，温度等），自我容错调整控制 场级态势协同 速率支持毫秒 级 ·PLC存储、CPU资源； ·机组运行数据： 临近机位风速、风场级 向、环境温度等；控制器 全场响应速率排名；全场偏航分布； 速率支持秒级 电网调度 每台机组能自动感知自身及周围“伙伴”地理信息实现毫秒级场级协同控制 每台机组均能随时获取周围“伙伴”关键数据信息每台机组自我感知响应速率并进行自检设备故障时寻求“外援”实现故障穿越每台机组自我感知偏航策略并进行自我修复 25 数字运维现智能 效能分析 效能评估 效能诊断32#风机叶片1一级损伤 距离叶根处约40米处出现 20cm裂纹，建议于09月 30号下午2点后进行运维 卫星通讯 健康度知识图谱 多模态智能诊断可靠度智能排程 全息感知 S 海缆通讯功率预测 气象预测海浪预测 智慧辅助 数字管理建设运维时间 2023/09/30 26 智能化数据传输监控/分析 红外视频监控 风渔融合 实时监测 自动投哦水下生物识别 海底光缆&卫星Deep 自动洗网 自动收鱼投喂策略监控策略 Fusion 鱼脸识别 AIS船只信息识别水文监测 无人值守，智能管控 鱼类生长预测 27 风电与制氢深度耦合 实时监控 对制氢过程的关键指标进产量、电解电压、 行实时监测和预警，并实电解电流 现远程控制。电解堆电耗 能量智能调配 多元能源系统的统筹管控， 提升水上水下能源综合利用 近海风电场-ALK固定式-PEM效能， Deep运输综合管理 风电Fusion 漂浮式-PEM分布式-PEM 根据氢能储存量与预测量对项目的运输船和车进行运营管理 产能预测与分析 根据气象预测、电网调度、用电计划等数据进行综合分析，预测未来的氧能产量。 28 A能源中-构建新型能源形态 多源多荷储 协同调控光渔 可控电源风网 可控负荷 生态能源岛 Deep Fusior 源网荷储MPC控制PI控制最优潮流计算多目标协同优化模型 助力海洋立体融合经济绿色 发展：以数字 智能互动技术构建新型 能源形态 日异构资源边缘采集器实时监测数据气象预测尾流模型效能评估 智慧融合 样本数量 29 新能源效能分析系统 新能源效能分析系统受到好评； 体现单个机组为单元的融合功能开发，主要包括效能分析、智能预警、健康预测、网络感知、综合报表等 95% 低效机组识别 90% 单机综合评价综合评估网络感知 准确率 实时定制化 网络状态实时感知综合报表评价 05 新型生态的未来展望 31 深远海综合能源生态 感知体系 海 映射 虚拟现实 海洋客栈 广域空·天-海全景感知体系构建机组数字李生技术 海洋牧场海洋休闲中心波浪洋流发电海水制氨 漂浮光伏 Deep Fu