某海上風電場智慧防雷監測
採用FS雷電流監測儀、FL瞬態電流監測儀、FR三點法接地電阻監測模組與FG智慧網關,對海上風電場塔筒SPD、雷電流、接地電阻進行7×24小時線上監測,實時感知雷擊事件與防雷系統狀態,保障海上風電場在雷暴高發海域的安全穩定執行。
01 · BACKGROUND
客戶背景
企業型別
某海上風電運營企業,主營海上風電場開發、建設與運營,屬國家新能源重點發展領域,安全執行與發電效率並重。
企業規模:[待補充]
風電場規模
海上風電場含數十臺風力發電機組,塔筒高度大、葉片高度集中,處於雷暴高發海域,雷擊風險顯著高於陸上風電。
裝機容量/機組數量:[待補充]
行業地位
國家新能源基礎設施,需嚴格執行GB/T 31456《風力發電機組防雷》及NB/T 31004《海上風電場防雷設計規範》等行業標準。
合規標準:GB/T 31456 / NB/T 31004
02 · CHALLENGES
業務挑戰
雷暴高發海域、雷擊事件頻發
海上風電場塔筒高度可達百米以上,處於雷暴高發海域,年均雷擊日數顯著高於內陸,塔筒與葉片頻繁承受直擊雷與感應雷衝擊。
海上巡檢成本高、視窗期短
海上風電場塔筒巡檢需乘船出海,受海況、天氣、潮汐影響顯著,巡檢視窗期短、單次成本高,難以實現高頻次全覆蓋巡檢。
SPD劣化與接地電阻變化難感知
塔筒頂部SPD長期承受雷擊衝擊存在劣化風險,海洋鹽霧環境加速接地網腐蝕導致接地電阻變化,缺乏線上監測手段無法提前預警。
雷擊故障定位與定級缺乏資料
雷擊導致機組故障停機後,運維團隊難以及時定位雷擊機組與評估雷擊等級,影響故障處置效率與保險理賠取證。
03 · SOLUTION
解決方案
系統架構圖
注:上圖為佔點陣圖,待替換為真實系統架構圖。架構圖應展示感知層(FS/FL/FR等終端)→ 網路層(FG智慧網關)→ 平臺層(FEXLINK Cloud)的三層結構。
部署產品清單
| 產品名稱 | 型號 | 數量 | 作用 |
|---|---|---|---|
| FS雷電流監測儀 | FS | [待補充] | 部署於塔筒頂部,實時監測雷電流幅值、極性、波形,記錄雷擊事件並分級告警 |
| FL瞬態電流監測儀 | FL | [待補充] | 部署於塔筒電源迴路,監測SPD浪湧洩放電流,評估SPD動作次數與剩餘壽命 |
| FR三點法接地電阻監測模組 | FR | [待補充] | 線上測量塔筒接地網接地電阻,解析度0.01Ω,實時感知海洋鹽霧腐蝕導致的接地劣化 |
| FG智慧網關 | FG | [待補充] | 部署於塔筒底部控制櫃,匯聚FS/FL/FR等終端資料,透過光纖/4G上傳雲平臺 |
| FEXLINK Cloud雲平臺 | Cloud 3.0 | 1 套 | 資料匯聚、視覺化展示、雷擊事件告警、合規報表自動生成、保險理賠取證支援 |
注:產品數量為待補充項,實際部署數量將根據風電場機組數量與監測點位密度確定,後續由專案實施方提供。
網路拓撲
感知層:FS雷電流監測儀部署於塔筒頂部避雷針引下線點位,FL瞬態電流監測儀部署於塔筒電源迴路SPD後端,FR三點法接地電阻監測模組部署於塔筒底部接地引下線點位,覆蓋雷擊監測、SPD監測、接地監測三大維度。
網路層:各感知終端透過RS485匯流排(Modbus-RTU協議)接入塔筒底部FG智慧網關,FG網關透過海底光纜/4G蜂窩網路上行接入陸上集控中心網路,關鍵鏈路支援冗餘備份,保障海上通訊可靠性。
平臺層:資料匯聚至FEXLINK Cloud雲平臺(私有化部署於陸上集控中心),提供Web端與移動端視覺化看板、雷擊事件實時告警、歷史雷擊資料庫、合規報表自動生成、多角色許可權管理等功能。
整合層:雲平臺透過標準REST API / Modbus TCP協議,與風電場SCADA、CMS狀態監測系統、保險理賠系統對接,實現雷擊事件聯動告警、機組故障關聯分析與理賠取證資料共享。
04 · IMPLEMENTATION
實施過程
現場勘測與方案設計
工程師赴陸上集控中心與海上塔筒現場勘測,梳理塔筒防雷結構、接地網布置、SPD安裝位置,輸出點位清單與系統部署方案。
週期:[待補充]
裝置安裝與接線
藉助海上運維船視窗期,FS/FL/FR分批次安裝於塔筒各點位,FG智慧網關集中部署於塔筒底部控制櫃,完成RS485接線與電源接入。
週期:[待補充]
系統除錯與平臺對接
配置FG網關採集參數與上傳週期,完成FEXLINK Cloud雲平臺賬號開通、點位繫結、雷擊告警閾值設定、與SCADA系統對接聯調。
週期:[待補充]
試執行與人員培訓
系統試執行並校準資料準確性,對運維人員進行平臺操作、雷擊告警處置、報表匯出、理賠取證等培訓,完成專案驗收交付。
週期:[待補充]
05 · RESULTS
應用效果
7×24h
全天候線上監測
[待補充]
監測機組覆蓋數
[待補充]
減少海上巡檢次數
[待補充]
雷擊事件記錄次數
[待補充]
SPD劣化提前預警次數
100%
雷擊事件可追溯率
客戶證言
"[待補充] 本案例客戶證言待客戶方確認後補充,證言內容將圍繞系統部署前後海上巡檢效率對比、雷擊事件處置案例、保險理賠取證改善等維度展開。"
— 客戶方負責人 [待補充]
