为什么要对风电场进行建模？

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。

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。

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。

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。

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，通过Hightopo搭建出一个三维风力发电场管理监测系统，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。

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。

其实在“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。

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。

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前景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。

图扑软件（HIghtopo）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。

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。

物联网应用技术是指将物理设备、传感器、软件、网络等技术应用在实际生活中，通过数据采集、处理、传输和应用，实现智能化、自动化、可视化的管理和控制。学习物联网应用技术需要掌握以下几个方面：

传感器技术：了解各种传感器的工作原理、特点、应用场景和选择方法，掌握传感器数据采集、处理和传输的基本技术。

无线通信技术：了解各种无线通信技术的特点、应用场景和选择方法，掌握无线传感器网络、蓝牙、WiFi、LoRa等通信技术的基本原理和应用。

云计算和大数据技术：了解云计算和大数据技术的基本概念、架构和应用，掌握数据采集、存储、处理和分析的基本方法和工具。

数据安全和隐私保护技术：了解数据安全和隐私保护的基本原理和方法，掌握数据加密、身份认证、访问控制等技术的应用。

应用开发和系统集成技术：了解物联网应用开发和系统集成的基本原理和方法，掌握各种开发工具和平台的使用，能够进行物联网应用的设计、开发和调试。

总之，学习物联网应用技术需要掌握多个方面的知识和技能，需要综合运用各种技术和工具，不断地学习和实践，才能够掌握物联网应用技术的核心内容，应对日益复杂和多样化的应用场景。

物联网应用技术专业代码是510102。物联网应用技术是中国普通高等学校专科专业。物联网应用技术主要研究信息采集、无线传输、信息处理等方面基本知识和技能，进行联网系统设计、项目管理、终端节点的安装与调试、系统集成、施工等。

例如：物流的运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节的系统感知与信息采集的设备应用，智能电力中配变监控与故障检测等。

课程体系有《物联网导论》、《电工电路基础》、《计算机网络技术》、《建筑识图》、《布线工程》、《单片机技术及应用》、《数据库原理及应用》、《JAVA程序设计》、《传感器技术及应用》、《嵌入式系统开发》 部分高校按以下专业方向培养：智能建筑。

就业方向是信息类企事业单位：物联网设备的生产、应用和维护，嵌入式系统的开发和维护，物联网系统产品销售与推广。专业衔接有持续本科专业举例：物联网工程；电子信息工程。

资料补充：

物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息。

通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

“双碳”目标大背景下，风电行业迎来利好。与传统制造业一样，风电产业链也分为上游原材料及零部件制造、中游风电整机总装以及下游风电场投资运营。其中，风电整机的核心零部件包括齿轮箱、发电机、轴承、叶片、轮毂等。除了个别关键轴承等零部件需要国外进口，大部分风电设备国内均可生产制造，且技术较为成熟，从而推动了产业的发展。

事实上，中国风电行业的发展，离不开工业制造的支撑，尤其是先进制造的不断发展和进步，在风电产业的崛起中，起到了举足轻重的作用。

风电，即风力发电，不仅是清洁能源，也是可再生能源。

无论是陆上还是海上，中国风能资源都相当丰富。近年来，因中国拥有漫长的海岸线，同时沿海地区电力负荷高峰区域供电需求较高，海上发电逐步抬头，成为开发的主力。

多年来，中国风电行业经历了多个发展阶段。随着“碳中和、碳达峰”目标的落地，风电行业受益明显，并呈现爆发式增长。在丰富的风能资源和利好的政策等多方面因素推动下，中国风电在获得快速发展的同时，也在全球崭露头角。

目前，中国已连续多年占据全球最大风电市场的地位。全球风能理事会(GWEC)数据显示，2021年，中国陆上风电新增装机量约为3,007万千瓦，虽较2020年有所下降，但仍是全球陆上风电新增装机量最高的国家。海上风电方面，2021年，中国海上风电新增并网装机量可谓“一枝独秀”，占全球新增总量的80%。

相比光伏概念来说，风电在资本市场的表现并不亮眼。技术方面，风电技术已较为成熟，且不如光伏那样经历了多次的技术迭代，同时风电技术路线相对单一，而光伏则较多变。光伏更容易令人联想到科技和前沿技术，尤其包含大量全新的概念，例如能源互联网、物联网、智慧能源等等，认知度更高。

应用场景上，风电基本都面向 ToB，针对企业和行业客户，尤其是电网。而光伏则有大量 ToC场景，更偏向于用户端，能够提供真切的体验。  毋庸置疑的是，风电行业在全球始终炙手可热，从技术、应用场景等多方面，获得突破成为资本市场“香饽饽”的可能。

当气象、功率、设备的运行状态、以及用户侧的使用情况得以很好地预测时，能源的利用率和用电的经济性将会产生质的飞跃。

整体三维风电场的风机模型、布局、 工作、状态根据实际场景进行 1：1 还原。Hightopo三维海上风电场景。可自行选择环游视角，通过对场景进行放大、缩小平移等 *** 作查看场景效果和细节。并将环境参数、实时发电指标、节能减排信息等数据接入 2D 面板，便于运维人员对整个基地运行的有效掌控。通过对接传感器监测结果数据和高速传输介质，将海上风电运营区的海洋环境统一展示，包括波浪要素、风速，能见度、降水量、海浪、潮汐、温度、湿度等项目的监测。实现全天候、多环境下的预警防范能力。

融合大数据、移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通讯技术，实现风电场能效融通。2D 面板显示风机日发电量、月发电量、以及累计发电量总和，并通过柱状图展示不同位置的风机发电量与发电差异。协助工作人员分析损失电量原因，评估低效风机。并可根据维修经验形成风电机组故障诊断系统，基于数据挖掘技术，实现风电机组智能诊断及处理指导。

节能减排模块是在其他系统的基础上高度整合，实现节能信息共享和智能管理，在线显示节约标准煤和 NOX 数量以及减排的 CO2 和 SO2 总和，有效提升海上风电运用和管理的效率和效能。为支撑能源清洁低碳转型、助力“双碳”目标实现贡献积极力量。

通过 2D、3D 无缝融合的面板展示风机工作信息实时指标与机组状态数量，包括负荷、风机预警处理率、未处理风机等。以及并网、停机、待机、维护、离线、故障风机数量。依托数据中心建设远程故障预警诊断能力，实现智慧运维服务，提升效益。

安全管理重点围绕风机、海缆、电子围栏三个方面展开运行监管。结合新能源设备的全方位接入，实现全面的数据分析和设备预警功能。加强风险识别和防控能力，保障业务人员安全，科学推动海上风力发电项目进程。

通过预警分析能提前发现风机变化趋势，调整运行参数，尽快安排检修处理；通过提前消除缺陷，避免小问题扩大造成故障，为预防性检修工作的开展提供有效的方法和数据分析的支撑，从而实现真正意义上的预防性检修，推动了运行模块实现专业化分工。

通过对接光纤分布式传感新技术，将海缆分布走向进行绘制渲染。3D 场景内生动形象得展示出海缆的分布运作状态，鼠标左键双击海缆，即可d出相应的温度、载流量、应变力等海缆相关信息，结合可视化数据，展示参数平均值与最大值信息，方便管理人员推断数据背景下的真实状态，从而进行有效监管。

可根据实际情况自由设置告警类型，例如温度异常，环境侵害等，并实时刷新显示异常状况。并通过对应风机对海缆异常进行报警和定位，判断电缆是否受损或周围环境是否发生变化，保障海缆安全运行。

风电水域电子围栏及配备的预警系统是为风电水域的安全监控、预警和维护提供可视化的解决方法。通过对接船事系统可获取到施工船只、渔船、非法入侵船只等相关信息，结合入侵时间、离开时间，可实时定位船舶位置（经度及纬度）和绘制历史轨迹，提高监控管理效率。

打造的三维可视化系统支持根据现场摄像头实际点位，接入所对应的摄像头视频画面，实现场景还原。

3D 可视化升压站版块高精度建模还原场景内设备，点击相应图标即可快速切换定位至升压站内部结构，助力实现升压站无人值守方式运行。

支持对海上升压站、陆上开关站的各个接地变兼站、接地变进线以及海缆的电压、电流等的指标进行监视测定，以在设备发生故障之前通过运行异常进行分析，保障设备安全稳定运行。

实现巡视机器人当前状态数据展示，巡检摄像头实时监控信息实时回传，并通过引擎显示在可视化平台，运维人员和值班人员即可通过手机或者移动终端调看各个主变室应用工况。当高压设备发生接地时，避免人身触电伤害，提高检测精度与效率，减少巡检盲区。

“双碳”目标下，未来五到十年是我国能源转型和发展的关键期。风电作为主力军之一，任务重大。通过将工业数据与大数据相结合，创新运维模式和管理方式，有助于风机预防性维护和风场辅助决策，提高风电运维效率、降低风电运维成本、提升发电量。

未来，将继续发挥工业互联网平台资源优势，践行绿色承诺，拓宽发展路径，为实现国家“双碳”目标贡献力量。