海上风电智能检测系统 时间：2024-3-5

海上风电智能检测系统在现有海上风电场已有监测手段的基础上，引入海洋环境监测设备、坐底式潜标平台、卫星通讯等技术，完成风电场区域广域海洋环境全景感知体系建设，并探索适用于风电场应用实践的数据融合方法，使之具备多时间尺度和空间分辨率的天气预报能力。下图为总体设计图。

检测系统分为两大部分，海洋环境全景感知系统和数值气象预报，实时获取风电场区域范围内的风-浪-流等数据，运用成熟的大气模式提供风电场天气数值预报。

1.海洋环境全景感知硬件系统

海洋环境全景感知硬件系统是基于我方成熟的坐底式潜标（海床基，见下图）平台进行研究开发。海床基系统是一种坐底式离岸监测设备，布放在预定站位的海底对海洋环境进行定点、长期、连续、自动监测。海床基监测系统具有长时间自动观测、隐蔽性好等特点，是获取水下长期综合监测资料的重要技术手段。海床基主要应用于海底长期定点连续测量海流剖面、水温、波浪、水位参数等。可根据项目任务需要，系统可选择自容存储和实时通讯两种工作模式。

而后对监测数据进行质量控制涉及多种检查，如极值、内部一致性、时间一致性等。经过初步筛选和归一化处理的数据，结合多源监测资料进行协同质量控制和误差分析，形成高时空分辨率的水文气象数据集。针对海洋实况分析产品的时空代表性问题，采用融合算法改善稀疏监测区域的数据，保持与监测值一致，并开发海面多要素的融合分析技术，形成高时空分辨率的融合数据网格。这一过程确保了数据的准确性和可靠性，可为海洋和风电场的研究和应用提供有力支持。

2.气象数值预报

为了满足海上风电场对高分辨率海面风场预报的需求，我方采用在动力与物理过程上均高度成熟的WRF（Weather Research Forecast）模式。这一模式由美国众多研究部门及大学的科学家共同开发，将成为在局部海域进行实时天气数值预报的重要探索与引导。预报系统拟从互联网和局域网中，利用lftp、wget、ftp等工具，结合Linux/UNIX-SHELL或windows脚本自动定时获取包括GFS格点数据、常规地面与探空观测等关键气象数据。这些数据将为WRF模式提供必要的初始和边界条件，确保预报的准确性与可靠性。通过精心配置和优化模式，我们将为海上风电场提供持续、高精度的天气数值预报服务，从而确保风电场的安全与高效运行。

监测系统软件界面展示