基于3D虚拟现实技术的风电场全数字化巡检及监测平台_任岩.pdfVIP

第 卷 第 期 34 10 可再生能源 Vol.34 No.10 年 月 2016 10 Renewable Energy Resources Oct. 2016 基于 3D 虚拟现实技术的 风电场全数字化巡检及监测平台 ， ， ， 任 岩1 4 5 ， 闫素英2 ， 万 元3 ， 胡 边3 ， 龚传利3 4 （1.中国长江三峡集团公司， 湖北 宜昌 610041 ； 2. 内蒙古工业大学 风能太阳能利用技术教育部重点实验室， 内蒙古 呼和浩特 01005 1； 3. 五凌电力有限公司， 湖南 长沙 410004 ； 4. 中国水利水电科学研究院， 北京 100038 ； 5.华北水利水电大学， 河南 郑州 450046 ） 摘 要： 提出了基于3D 虚拟现实技术的风电场全数字化巡检及监测平台的构建方案。 该方案利用虚拟现实 技术，对风电场全部设备进行3D 数字化建模；应用远程通信技术，将风电场运行的状态数据、指标参数引入到 巡检与监测平台。 在此基础上，设计了系统的硬件结构，构建了信息的有效性检测模型，并建立风电机组的故 障失效模式、影响及后果分析模型；结合状态数据、指标参数与分析模型，实现风电场设备故障诊断；同时，将 诊断结果提示给工作人员，确保在中控室便能实现风电场的巡检、监测与故障诊断。 关键词： 风电场； 巡检与监测； 虚拟现实； 全数字化； 故障诊断 中图分类号： TK81 ； TM614 文献标志码： A 文章编号： 1671-5292 （2016 ）10-1497-06 DOI:10.13941/ki.21-1469/tk.2016.10.012 0 引言 建风电场的虚拟现实场景；在此基础上，将风电场 具有一定规模容量的风电场，机组数量比较 机电设备的运行、 状态参数全部引入到虚拟化平 多，为了保证风电机组的运行效率和出力，要求 台展示，并建立信息有效性检测模型，构建风电设 风电机组间的安装间距必须满足一定的要求，因 备的故障失效模式、影响及后果分析模型；结合运 此，风电设备分布得非常分散， 日常运行维护的 行状态参数与分析模型，初步诊断出设备故障，并 工作量较大[1]～[3] 。 风电场的运行一般采用集中监控 提示给工作人员， 保证了工作人员在值班室即可 的模式，运行人员在集控室对风电机组进行远程 完成风电场的定期巡检与监测工作。 监视与控制， 维护人员定期对设备进行巡视、检 1 硬件平台设计 查与状态分析。 由于风电场设备分散的特性，一 硬件平台采用分层式结构，分为现地设备层、 次巡检的工作量非常大，且巡检、监测过程须由 现地数据基础层、 数据分析层和虚拟展示层 （图 地面攀爬至风电机组机舱， 存在高空坠落的风 1）。 各层数据主要业务如下。 2] ， 3] 险[ [ 。 随着网络化、信息化和数字化技术的进步， ①现地设备层主要实现风电场现地单个设备 有必要整合风电场各类运行信息、状态数据等资 的控制、监测。 本平台中，须要现地设备层与现地 料，以形象、逼真的方式集中展示给运维人员，确 数据集成层进行信息交互， 将现地设备层采集的 保运维人员能在虚拟平台上对风电场全部设备 状态数据、指标参数传输到现地数据集成层。现地 进行全盘巡查