工业绿色环保发展：3D 风力发电场监控可视化系统

By eric | 2021年2月22日
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前言

在“十四五”“十五五”期间，我国将持续优化风电和太阳能发电发展布局，在继续推进集中式基地建设的同时，全力支持分布式风电、光伏发展，鼓励有条件的地区大力发展海上风电。

风是一种潜力很大的绿色环保新能源，它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，是实现能源可持续发展的重要举措。海上风电是可再生能源发展的重要领域，是推动风电技术进步和产业升级的重要力量，是促进能源结构调整的重要措施。
对于风电产业而言，这是一个变革的时代。创新和技术在风电领域发挥着越来越重要的作用，结合GIS技术、大数据、物联网、移动应用和智能应用等先进技术的综合应用给风电行业带来更大的价值提升，解决着困扰风电行业的深层顽疾。数字化技术的深度应用打通了数据壁垒，实现数据共享，让风电行业与数字化实现深度融合。
打造风电场远程集控中心可视化系统，建立风电场远程监控自动化，实现风电场运行管理、检修管理、经营管理和后勤管理集中化，是风电发电场未来发展的趋势，同时也是保障风电场综合利用效益最大化实现的方式。文章将介绍如何运用 HT 丰富的 2D/3D 组态搭建出一个海/陆风力发电场管理监测系统的解决方案。

界面简介及效果预览

载入动画：
整体的画面以蓝色科技调为主，界面由远及近，先展示的是世界地图效果，而后可切换至城市地图、集控中心：

集控页面：
集控中心的构建有很重要的应用价值，能够为风电场的稳定高效运行提供支持。以远程集中监控系统为支持，实时化展示风电场的各项基础数据。

系统分析

一、总界面
当画面切换至中国地图，可根据风电企业的实际地理位置进行参数信息的调整与定位。

二、陆地风机场
将多台大型并网式的风力发电机安装在风能资源好的场地，按照地形和主风向排成阵列，并向电网供电的机群。我们也可以利用HT结合GIS技术，在用地选址、路径规划、资源分配以及环境监测等方面，宏观上辅助决策分析，微观上监控管控。

三、海上风机场
我国是一个海洋大国，拥有漫长的海岸线、辽阔的管辖海域和丰富的海洋资源。党的十九大报告明确提出：“坚持陆海统筹，加快建设海洋强国”。从海洋大国到海洋强国，符合我国发展规律、世界发展潮流，是实现中华民族伟大复兴“中国梦”的必然选择。

四、风电机展示
当我们点击面板上的任意风机，画面会切换至风力发电机的效果预览，风机呈现科幻风格，整体场景以2D 面板与3D 风机相结合。系统采用 HT 来构造轻量化的 3D 可视化场景，从不同的形态来还原风机的运行状况
整体效果预览：
科幻风格的线框式展示了风机的内部工艺构造，并结合两侧的2D数据面板，通过后台数据接入，实时监测了解风机的最新动态，如遇到风机故障可进行及时发现与修复，实现管理最大化。

风机启停运行/线框模式切换：

机舱视角/发电工艺：

实现价值

伴随着风电开发的深入发展，偏远山区，高海拔地区、海上风电正在成为风电的主要方向，而在这些地区的运维人员，必然面对生活条件艰苦、工作环境恶劣的问题。其次，在大型的风电场中有几十台甚至上百台风电机组，同时一个风力发电公司拥有多个风电场，多个风电场分散于不同的区域，如需对每个风电场单独进行管理，需要消耗大量的人力物力，也给电网的调度和电网的安全运行带来诸多问题。通过结合GIS技术、云计算、大数据、物联网、移动应用和智能应用等先进技术的综合应用，让运维感知更透彻、互通互联更全面、智能化更深入，可以大大提升现场作业人员的工作效率。
1、实现能源管理绿色化
利用HT的可视化技术，以及结合GIS技术的应用，进行全方位的数字化建设，让风电场的监控更为直观，控制更加精准，提高风电场的整体管理水平和运维效率，推进风电场的绿色化和智能化的转型升级进程。
2、运营管理精细化
可实现整个风电场系统的过程管理和运行管理，提高了风电场系统的管理效率。通过数据面板信息实时了解风电场的运行情况实现精准的管理。利用大数据分析及风电模型仿真技术，定量分析运营过程中的各项运营指标，用数字驱动风电机的运营管理与决策。
3、监测管理透明化
实现远程监控、无人值守，通过远程智慧控制，只需在集控中心就能实现均衡输送、精确调节，并能及时发现风电机损耗情况，及时检测修复，保障风电场的安全运维。

总结

发展清洁绿色的电力能源，是一个国家生态文明和社会进步的重要标志，“既要金山银山，也要绿水青山”，推动人与自然和谐相处，人类社会必须走可持续发展道路是必然的要求。图扑软件也将利用HT先进的可视化技术，赋能传统产业领域向绿色化智能化转型。
更多行业应用实例可以参考官网案例链接：https://www.hightopo.com/demos/index.html