某海上风电场智能防雷监测
采用FS雷电流监测仪、FL瞬态电流监测仪、FR三点法接地电阻监测模块与FG智能网关,对海上风电场塔筒SPD、雷电流、接地电阻进行7×24小时在线监测,实时感知雷击事件与防雷系统状态,保障海上风电场在雷暴高发海域的安全稳定运行。
01 · BACKGROUND
客户背景
企业类型
某海上风电运营企业,主营海上风电场开发、建设与运营,属国家新能源重点发展领域,安全运行与发电效率并重。
企业规模:[待补充]
风电场规模
海上风电场含数十台风力发电机组,塔筒高度大、叶片高度集中,处于雷暴高发海域,雷击风险显著高于陆上风电。
装机容量/机组数量:[待补充]
行业地位
国家新能源基础设施,需严格执行GB/T 31456《风力发电机组防雷》及NB/T 31004《海上风电场防雷设计规范》等行业标准。
合规标准:GB/T 31456 / NB/T 31004
02 · CHALLENGES
业务挑战
雷暴高发海域、雷击事件频发
海上风电场塔筒高度可达百米以上,处于雷暴高发海域,年均雷击日数显著高于内陆,塔筒与叶片频繁承受直击雷与感应雷冲击。
海上巡检成本高、窗口期短
海上风电场塔筒巡检需乘船出海,受海况、天气、潮汐影响显著,巡检窗口期短、单次成本高,难以实现高频次全覆盖巡检。
SPD劣化与接地电阻变化难感知
塔筒顶部SPD长期承受雷击冲击存在劣化风险,海洋盐雾环境加速接地网腐蚀导致接地电阻变化,缺乏在线监测手段无法提前预警。
雷击故障定位与定级缺乏数据
雷击导致机组故障停机后,运维团队难以及时定位雷击机组与评估雷击等级,影响故障处置效率与保险理赔取证。
03 · SOLUTION
解决方案
系统架构图
注:上图为占位图,待替换为真实系统架构图。架构图应展示感知层(FS/FL/FR等终端)→ 网络层(FG智能网关)→ 平台层(FEXLINK Cloud)的三层结构。
部署产品清单
| 产品名称 | 型号 | 数量 | 作用 |
|---|---|---|---|
| FS雷电流监测仪 | FS | [待补充] | 部署于塔筒顶部,实时监测雷电流幅值、极性、波形,记录雷击事件并分级告警 |
| FL瞬态电流监测仪 | FL | [待补充] | 部署于塔筒电源回路,监测SPD浪涌泄放电流,评估SPD动作次数与剩余寿命 |
| FR三点法接地电阻监测模块 | FR | [待补充] | 在线测量塔筒接地网接地电阻,分辨率0.01Ω,实时感知海洋盐雾腐蚀导致的接地劣化 |
| FG智能网关 | FG | [待补充] | 部署于塔筒底部控制柜,汇聚FS/FL/FR等终端数据,通过光纤/4G上传云平台 |
| FEXLINK Cloud云平台 | Cloud 3.0 | 1 套 | 数据汇聚、可视化展示、雷击事件告警、合规报表自动生成、保险理赔取证支持 |
注:产品数量为待补充项,实际部署数量将根据风电场机组数量与监测点位密度确定,后续由项目实施方提供。
网络拓扑
感知层:FS雷电流监测仪部署于塔筒顶部避雷针引下线点位,FL瞬态电流监测仪部署于塔筒电源回路SPD后端,FR三点法接地电阻监测模块部署于塔筒底部接地引下线点位,覆盖雷击监测、SPD监测、接地监测三大维度。
网络层:各感知终端通过RS485总线(Modbus-RTU协议)接入塔筒底部FG智能网关,FG网关通过海底光缆/4G蜂窝网络上行接入陆上集控中心网络,关键链路支持冗余备份,保障海上通信可靠性。
平台层:数据汇聚至FEXLINK Cloud云平台(私有化部署于陆上集控中心),提供Web端与移动端可视化看板、雷击事件实时告警、历史雷击数据库、合规报表自动生成、多角色权限管理等功能。
集成层:云平台通过标准REST API / Modbus TCP协议,与风电场SCADA、CMS状态监测系统、保险理赔系统对接,实现雷击事件联动告警、机组故障关联分析与理赔取证数据共享。
04 · IMPLEMENTATION
实施过程
现场勘测与方案设计
工程师赴陆上集控中心与海上塔筒现场勘测,梳理塔筒防雷结构、接地网布置、SPD安装位置,输出点位清单与系统部署方案。
周期:[待补充]
设备安装与接线
借助海上运维船窗口期,FS/FL/FR分批次安装于塔筒各点位,FG智能网关集中部署于塔筒底部控制柜,完成RS485接线与电源接入。
周期:[待补充]
系统调试与平台对接
配置FG网关采集参数与上传周期,完成FEXLINK Cloud云平台账号开通、点位绑定、雷击告警阈值设定、与SCADA系统对接联调。
周期:[待补充]
试运行与人员培训
系统试运行并校准数据准确性,对运维人员进行平台操作、雷击告警处置、报表导出、理赔取证等培训,完成项目验收交付。
周期:[待补充]
05 · RESULTS
应用效果
7×24h
全天候在线监测
[待补充]
监测机组覆盖数
[待补充]
减少海上巡检次数
[待补充]
雷击事件记录次数
[待补充]
SPD劣化提前预警次数
100%
雷击事件可追溯率
客户证言
"[待补充] 本案例客户证言待客户方确认后补充,证言内容将围绕系统部署前后海上巡检效率对比、雷击事件处置案例、保险理赔取证改善等维度展开。"
— 客户方负责人 [待补充]
