解決方案
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TARCO風(fēng)電場(chǎng)綜合安全監測解決方案

Comprehensive Safety Monitoring of wind farms Solution



OVERVIEW

行業(yè)背景

風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展對于我國實(shí)現能源結構優(yōu)化具有十分重要的意義。2022年,全國風(fēng)電、光伏發(fā)電新增裝機突破 1.2 億千瓦,連續三年突破1億千瓦,再創(chuàng )歷史新高。截止2022年,我國風(fēng)力發(fā)電累計裝機容量預計達到35319萬(wàn)千瓦。近日,國家能源局正式印發(fā)《2023年能源工作指導意見(jiàn)》,指出要堅持積極穩妥推進(jìn)綠色低碳轉型。其中提到非化石能源占能源消費總量比重提高到18.3%左右,非化石能源發(fā)電裝機占比提高到51.9%左右,風(fēng)電、光伏發(fā)電量占全社會(huì )用電量的比重達到15.3%,穩步推進(jìn)重點(diǎn)領(lǐng)域電能替代。

行業(yè)痛點(diǎn)

風(fēng)電機組數量增長(cháng)迅猛,越來(lái)越龐大的市場(chǎng)規模使得業(yè)主及運營(yíng)單位面臨著(zhù)諸多亟需解決的安全問(wèn)題,諸如風(fēng)機倒塌、葉片失穩、機組火災等,這些問(wèn)題直接決定著(zhù)風(fēng)電場(chǎng)能否正常運行,直接關(guān)系到經(jīng)濟財產(chǎn)及人身安全。據不完全統計,國內近3年平均每年至少發(fā)生25 起風(fēng)機安全事故,且仍呈現上升趨勢,風(fēng)機安全事故時(shí)有發(fā)生。

倒塌風(fēng)險多。葉片受損、固定螺栓磨損及松動(dòng)引起風(fēng)機倒塌。

外部隱患難掌控。極端天氣、航行事故、海洋作業(yè)等外部因素下可能導致塔筒失穩、結構受損,無(wú)法預警火災隱患,難監控。

發(fā)電機、電纜、電氣柜等過(guò)熱而引起的火災。



術(shù)方案

TECHNICAL PROPOSAL

總體架構

在風(fēng)電場(chǎng)升壓站的監控中心設置監測主機,風(fēng)電機組的監測目標部位安裝專(zhuān)用光纜作為感知單元,搭建監測系統。機組與機組、機組與升壓站之間使用已建的通信光纜進(jìn)行連接,實(shí)現信號的傳輸;升壓站與集團之間使用寬帶專(zhuān)線(xiàn)或 4G/5G 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現監測信息傳輸。

系統功能

1. 塔身振動(dòng)監測。監測風(fēng)電塔身振動(dòng)狀況,對機組運行進(jìn)行監測預警。

2. 螺栓松動(dòng)監測。實(shí)時(shí)監測診斷螺栓松動(dòng)情況。

3. 發(fā)電機、齒輪箱、電纜、電氣柜等重點(diǎn)設備溫度監測。

4. 站場(chǎng)周界安全監控。搭建精準周界安全監控系統,可接入已有的視頻監控設備進(jìn)行聯(lián)動(dòng),準確識別升壓站第三方入侵以及其他異常聲音/振動(dòng)事件。



產(chǎn)品選型

PRODUCT AND SELECTION

監測主機

tMulS分布式光纖多參數監測分析儀是一款融合光纖中多種散射機制的分布式光纖多參數傳感監測設備,實(shí)現光纜損耗、應變、溫度、振動(dòng)等多參量的并行感測合成,極大提高光纖傳感系統在復雜環(huán)境監測應用中對異常事件的辨識精度。tMulS 設備采用“多參數測量共用同一光源、調制單位、傳感光纖以及信號采集單元”的新方案,解決不同物理場(chǎng)信號位置不同源的難題,實(shí)現多個(gè)物理場(chǎng)與待測對象狀態(tài)特征的時(shí)空精準映射,為風(fēng)電場(chǎng)綜合安全監測提供數字孿生解決方案。

公司已獲得該系統相關(guān)的主要授權發(fā)明專(zhuān)利:

基于調制脈沖和多重散射的多參數分布式光纖傳感系統    ZL 201510747665.3

多參數分布式光纖傳感系統    ZL 201610681776.3

基于多斜坡輔助的大動(dòng)態(tài)范圍布里淵快速測量系統       ZL 201910006107.X

基于泵浦脈沖掃頻的動(dòng)態(tài)布里淵光時(shí)域分析系統     ZL 201710976581.6

分布式光纖振動(dòng)和溫度傳感系統     ZL 202121083729.1

長(cháng)距離分布式布里淵動(dòng)態(tài)應變測量系統    CN 201810727862.2

矢量光學(xué)啁啾鏈布里淵時(shí)域分析系統  CN111947696A

光纖分布式傳感快速布里淵頻譜分析軟件    2020SR0923310

技術(shù)參數

技術(shù)優(yōu)勢

TARCO 光纖風(fēng)電場(chǎng)綜合安全監測系統以 tMluS 系列分析儀為核心設備,具備國家發(fā)明專(zhuān)利授權。具有以下優(yōu)勢:

多參量并行感測合成:光纜損耗、應變、溫度、振動(dòng)、聲紋等多參量同時(shí)傳感,實(shí)現同一位置處不同物理場(chǎng)信號的時(shí)空融合;

硬件高度集中,綜合成本低:“源—調—感—測”一體化集成系統,多參數測量更緊湊、更可靠、成本更低;

測量范圍廣,監測范圍可達單通道最高 100km,分布式傳感器,連續無(wú)盲點(diǎn);

監測精度高,溫度精度 ±0.5° C,空間分辨率 1-50m,應變精度 10με;

預警準確率高,報警準確率≥ 99%

學(xué)習能力強,系統自主學(xué)習、主動(dòng)迭代、分類(lèi)識別;

抗電磁干擾強:光纖作為傳感器,主要材料是石英,絕緣且本質(zhì)安全,特別適用于 110kV 及以上高壓輸電線(xiàn)路和水下線(xiàn)路。

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