一种海上风电场运维方案生成方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种海上风电场运维方案生成方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：获取海上风电场基础数据；其中，所述海上风电场基础数据包括海洋气象条件数据、可调配资源数据、风电场故障数据、单位成本数据；根据所述海洋气象条件数据、可调配资源数据和所述风电场故障数据构建海上风电运维约束条件；基于所述海上风电运维约束条件以及预设的目标函数构建数学优化模型；将所述单位成本数据输入至所述数学优化模型进行测算，根据测算结果筛选并输出若干个候选运维方案。本发明专利技术能够针对海上风电场运维任务的特征自动排程生成运维计划方案，从而提高海上风电场的运维效率。从而提高海上风电场的运维效率。从而提高海上风电场的运维效率。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电场运维方案生成方法及装置


[0001]本专利技术涉及海上风电场
，尤其是涉及一种海上风电场运维方案生成方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]海上风电产业发展迅速，目前某省十余个海上风电场正在建设中，在不久的将来将陆续实现并网发电。未来该省海上风电产业将从建设的高峰期转入运维的高峰期，近海风电场维护修理市场会呈现前低后高的趋势，到2025年，维护修理服务市场空间可达每年30亿元规模，年复合增长率达50％左右。由于海上风电维护检修的实施难度较大，成本较高，而随着竞价上网时代的来临，海上风电电价退坡问题凸显。因此实现安全、高效、低成本的海上风电维护检修将成为保证海上风电可持续发展的动力引擎。由于受到风电机组本身的特点以及海洋环境条件的制约，海上风电场的运行与维护，相对于陆上而言难度更大、要求更高。目前海上风电场的运行维护主要借鉴陆地模式，尚未形成系统完善的海上风电运维体系，海上风电场的特殊地理位置及环境状况，使海上风电运维面临巨大的挑战，具体体现在以下三个方面。
[0003]1、海上风电场运行维护成本较高：
[0004]海上风电场维护需要租赁或购买专用的运输船、吊装船和直升机等，因此，零部件的运输和吊装成本远高于陆上风电。海上风电机组的维护受限于海况条件，往往不能对风电机组进行及时有效的维护，从而造成一定电量损失，间接增加了海上风电场这些因素导致海上风电运维成本约为陆上2
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4倍甚至更高的运维成本。
[0005]2、海上风电机组故障率更高：
[0006]海上风电场的平均风速大、年利用小时数高，但同时海上风电场设备更易受到盐雾、台风、海浪、雷电、冰载荷等恶劣自然条件影响，风电机组部件失效快，部件的使用寿命缩短。另外海上风电场离岸较远，不便于频繁的日常巡视，因此，海上风电机组设备故障率显著高于陆上风电。据统计，海上风电机组的年平均可用率只有70％～90％，远远低于陆上风电机组95％～99％的可用率。
[0007]3、海上风电机组可达性差：
[0008]海上风电场大多地处海洋性气候和大陆性气候交替影响的区域，这些区域天气及海浪变化较大。由于海上运输设备(如运维船、直升机等)受天气影响很大，当浪高或者风速超过运输设备的安全阈值时，出于安全考虑运维技术人员不能登陆风电机组进行维护。能够在海上进行风电机组维护作业的时间较短且具有随机性。据统计，以现有的技术水平每年能够接近海上风电机组的时间只有200天左右，并会随着海况条件的恶化而减少。
[0009]目前大多数海上风电场的运维计划安排都是人工手动进行排程排班，这种方式费时费力，效率低，且得到的排程计划往往不是最优的，导致运维的效率较低。

技术实现思路

[0010]本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种海上风电场运维方案生成方法、装置、设备及存储介质，能够针对海上风电场运维任务的特征自动排程生成运维计划方案，从而提高海上风电场的运维效率。
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种海上风电场运维方案生成方法，包括：
[0012]获取海上风电场基础数据；其中，所述海上风电场基础数据包括海洋气象条件数据、可调配资源数据、风电场故障数据、单位成本数据；
[0013]根据所述海洋气象条件数据、可调配资源数据和所述风电场故障数据构建海上风电运维约束条件；
[0014]基于所述海上风电运维约束条件以及预设的目标函数构建数学优化模型；
[0015]将所述单位成本数据输入至所述数学优化模型进行测算，根据测算结果筛选并输出若干个候选运维方案。
[0016]进一步地，所述海上风电运维约束条件包括环境约束条件、可调配设备约束条件和可调配人员约束条件。
[0017]进一步地，所述将所述单位成本数据输入至所述数学优化模型进行测算，根据测算结果筛选并输出若干个候选运维方案，具体包括：
[0018]将所述单位成本数据输入至所述数学优化模型进行测算得到所有测算方案的成本预测值；
[0019]筛选出成本预测值高于预设阈值的对应的测算方案作为候选运维方案并输出。
[0020]进一步地，所述候选运维方案包括风场停机信息、运维成本信息、船舶出海计划信息、风场发电量信息和风场可利用率信息。
[0021]为了解决相同的技术问题，本专利技术还提供了一种海上风电场运维方案生成装置，包括：
[0022]数据获取模块，用于获取海上风电场基础数据；其中，所述海上风电场基础数据包括海洋气象条件数据、可调配资源数据、风电场故障数据、单位成本数据；
[0023]约束构建模块，用于根据所述海洋气象条件数据、可调配资源数据和所述风电场故障数据构建海上风电运维约束条件；
[0024]模型构建模块，用于基于所述海上风电运维约束条件以及预设的目标函数构建数学优化模型；
[0025]方案生成模块，用于将所述单位成本数据输入至所述数学优化模型进行测算，根据测算结果筛选并输出若干个候选运维方案。
[0026]进一步地，所述海上风电运维约束条件包括环境约束条件、可调配设备约束条件和可调配人员约束条件。
[0027]进一步地，所述方案生成模块具体包括：
[0028]方案测算单元，用于将所述单位成本数据输入至所述数学优化模型进行测算得到所有测算方案的成本预测值；
[0029]方案筛选单元，用于筛选出成本预测值高于预设阈值的对应的测算方案作为候选运维方案并输出。
[0030]进一步地，所述候选运维方案包括风场停机信息、运维成本信息、船舶出海计划信息、风场发电量信息和风场可利用率信息。
[0031]为了解决相同的技术问题，本专利技术还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述存储器与所述处理器耦接，且所述处理器执行所述计算机程序时，实现任一项所述的海上风电场运维方案生成方法。
[0032]为了解决相同的技术问题，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行任一项所述的海上风电场运维方案生成方法。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0034]本专利技术实施例提供了一种海上风电场运维方案生成方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：获取海上风电场基础数据；其中，所述海上风电场基础数据包括海洋气象条件数据、可调配资源数据、风电场故障数据、单位成本数据；根据所述海洋气象条件数据、可调配资源数据和所述风电场故障数据构建海上风电运维约束条件；基于所述海上风电运维约束条件以及预设的目标函数构建数学优化模型；将所述单位成本数据输入至所述数学优化模型进行测算，根据测算结果筛选并输出若干个候选运维方案。本专利技术能够针对海上风电场运维任务的特征自动排程生成运维计划方案，从而提高海上风电场的运维效率。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电场运维方案生成方法，其特征在于，包括：获取海上风电场基础数据；其中，所述海上风电场基础数据包括海洋气象条件数据、可调配资源数据、风电场故障数据、单位成本数据；根据所述海洋气象条件数据、可调配资源数据和所述风电场故障数据构建海上风电运维约束条件；基于所述海上风电运维约束条件以及预设的目标函数构建数学优化模型；将所述单位成本数据输入至所述数学优化模型进行测算，根据测算结果筛选并输出若干个候选运维方案。2.根据权利要求1所述的海上风电场运维方案生成方法，其特征在于，所述海上风电运维约束条件包括环境约束条件、可调配设备约束条件和可调配人员约束条件。3.根据权利要求1所述的海上风电场运维方案生成方法，其特征在于，所述将所述单位成本数据输入至所述数学优化模型进行测算，根据测算结果筛选并输出若干个候选运维方案，具体包括：将所述单位成本数据输入至所述数学优化模型进行测算得到所有测算方案的成本预测值；筛选出成本预测值高于预设阈值的对应的测算方案作为候选运维方案并输出。4.根据权利要求1所述的海上风电场运维方案生成方法，其特征在于，所述候选运维方案包括风场停机信息、运维成本信息、船舶出海计划信息、风场发电量信息和风场可利用率信息。5.一种海上风电场运维方案生成装置，其特征在于，包括：数据获取模块，用于获取海上风电场基础数据；其中，所述海上风电场基础数据包括海洋气象条件数据、可调配资源数据、风电场故障数据、单位成本数据；约束构建模块，用于根据所述海洋气象条件数据、可调配资源...

【专利技术属性】
技术研发人员：何登富，谭任深，周冰，徐龙博，戚永乐，曹建海，薛跃鹏，余建忠，郑钊颖，金蕾，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：