南瑞集團：自主創新助推海上風電發展

　　6月1日，在南瑞集團有限公司南京江北園區，幾名工程人員正在開展國家電投揭陽神泉二350兆瓦海上風電項目后臺及通信管理機調試工作。此前，項目相關設備已發往靖江船廠，將在該廠開始為期3個月左右的海上升壓站平臺出海前的安裝調試工作，保障項目11月底前并網發電。

　　我國海上風能資源豐富、開發潛力巨大，擁有發展海上風電的天然優勢。據預測，2023年我國海上風電累計裝機容量將突破千萬千瓦。“十四五”時期，海上風電全產業鏈迎來更大發展空間。南瑞集團在風電技術領域開展研發工作，持續創新攻關，目前已形成覆蓋風機控制系統、升壓站系統、柔性直流輸電系統等全環節的海上風電送出工程整體解決方案，助推海上風電發展。

　　研發高端裝備助力海上風電發展

　　揭陽神泉二350兆瓦海上風電項目位于廣東省揭陽市惠來縣神泉鎮東南海域，規劃建設64臺單機容量5.5兆瓦及以上的風電機組，同步建設1座海上220千伏升壓站，敷設35千伏集電電纜、220千伏海底輸電電纜，建設1座陸上集控中心，年上網電量約為11.69億千瓦時。南瑞集團在該項目中主要負責海上升壓站綜合自動化系統、海上風電一體化平臺及防腐蝕系統建設。

　　海上風電場系統復雜、設備來源多，各系統之間數據交互困難，且缺乏統一標準。南瑞集團研發的海上風電一體化平臺解決了這一難題。該平臺以“集成化智能設備+一體化業務系統”為特色，基于三維可視化技術建立了海上升壓站及風機虛擬現實場景，將各風電機組及海上升壓站一次設備的實時運行數據轉為以圖像形式表示的、隨時間和空間變化的物理模型，實現了全場站全設備的全狀態感知。平臺通過建立完備的海上風電場經營指標分析系統，實現海上風電場運營指標的計算分析及發電設備健康狀況分析、經營輔助決策，建立起預測性維護體系，確保海上風電場運行系統安全穩定運行。

　　目前，南瑞集團海上升壓站綜合自動化系統、海上風電一體化平臺產品已應用于數十個海上風電項目。

　　為順應海上風電遠海化發展的趨勢，南瑞集團正開展海上風電智慧運維研究。

　　創新技術打造海上風電精品工程

　　6月1日，在國家能源集團東臺海上風電集控中心內，南瑞集團工程人員唐東明正在優化國華東臺四期(H2)300兆瓦海上風電項目集控系統，進一步提升數據準確率和刷新速率。

　　國華東臺四期(H2)300兆瓦海上風電項目于2019年投運。項目總裝機容量為30.24萬千瓦，年上網電量超8億千瓦時，相當于東臺市一年全社會用電量的20%，每年可節省標準煤約27萬噸，減排溫室氣體約3300噸。

　　南瑞集團主要負責此項目海上升壓站和陸上集控中心電氣二次總承包工作。2021年年底，項目獲得2020～2021年度國家優質工程金獎。

　　南瑞集團基于這一項目在國內首創了海上風電全景監控與預測性維護系統。該系統融合風機監控、海上及陸地升壓站監控、海纜在線監測、暖通及消防監控、人員管理、航行告警、公共廣播等系統為一體，實現設備全狀態感知。系統可綜合設備在線監測數據，實現設備健康狀態評價及故障預警，為海上風電運維提供輔助決策。

　　2019年11月，海上風電全景監控與預測性維護系統獲得了2019年度電力建設科學進步獎一等獎。中國電機工程學會鑒定委員會專家一致認為，項目成果契合了海上風電產業未來的發展方向，針對目前國內海上風電發展過程中出現的問題，在海上風電項目后期運行維護、系統協調、電網服務、資產管理等方面提供了有效的技術手段和管理平臺，項目內容具備推廣應用價值，填補了國內外空白，整體達到國際領先水平。

　　目前，南瑞集團海上風電全景監控與預測性維護系統已在國內20多個海上風電項目中應用，推動了風電機組、海上升壓站、海纜等多個領域的技術進步，為我國海上風電發展積累了豐富的經驗。

　　設備國產化支撐綠電發展

　　5月13日，在位于廣東省陽江市陽西縣沙扒鎮南面海域，已實現全容量并網發電的國內首個百萬千瓦級海上風電項目——三峽陽江沙扒海上風電項目現場，風機葉輪迎風轉動、向海“攬”風，源源不斷地發出綠色電能。

　　三峽陽江沙扒海上風電項目總裝機容量為170萬千瓦，每年可為粵港澳大灣區提供約47億千瓦時的清潔電能，滿足約200萬戶家庭用電需求，年減排二氧化碳約400萬噸。

　　項目分為五期建設，二、三、五期108套風機均采用南瑞集團自主研發的6.45兆瓦全功率海上變流器。四期21套風機采用南瑞集團自主研發的7兆瓦全功率變流器產品。

　　“南瑞集團依托獨有的網源協調控制技術、電力電子技術及電機控制技術，研制出具有自主知識產權的海上大容量風電變流器。”南瑞集團所屬國電南瑞電氣控制分公司電力電子技術部副經理莊圣倫介紹，該產品適用于690伏和1140伏電壓等級，可滿足3兆瓦至12兆瓦的功率需求。6.45兆瓦變流器是在5.5兆瓦變流器的基礎上進行擴容的，7兆瓦變流器則首次將1140伏三電平拓撲應用于海上風電變流器。

　　南瑞集團大容量海上風電變流器關鍵技術及應用于2021年11月通過中國電機工程學會技術鑒定，總體技術水平達到國際領先。該變流器可適用于海上、沿海等惡劣環境，具有較寬的容量適配范圍、不同的功率回路拓撲和較寬的短路比范圍，已在廣東、江蘇、浙江等地應用于總裝機容量約1.5吉瓦的海上風電變流器項目。

　　截至目前，南瑞集團已有十余項成果獲中國電子學會科技進步獎、中國可再生能源學會科技進步獎、國家電網有限公司科技進步獎等獎項，參建的數十個海上風電項目運行良好。南瑞集團將進一步發揮技術、產業和人才優勢，開展海上風電智慧運維研究及柔性直流輸電模式下海上風電一體化監控系統研制，提升海上風電戰略性新興產業可持續發展能力。（盧媛迪 李安駒 成見）