海上風電水文氣象支持系統集氣象數據采集、預報、分析為一體,可實時測量風、溫、濕、氣壓等多項氣象要素,為船舶、直升機的調度提供基本的氣象信息。
圖1. 水文氣象支持系統架構圖
它由集控中心氣象信息服務器、氣象站、后臺顯示設備、可視化風、浪涌、可見度監視展示系統等組成,為風電場的生產和運行提供基礎的氣象數據服務。同時,集控中心氣象信息服務器,負責接收、存儲、處理相應數據;并接收氣象部門發布的氣象預報、氣象服務數據。運行維護人員,可訪問服務器,獲取相關的氣象信息。
通過架設在集控中心的海上氣象站可實時展示本地的水位、流量、溫度、濕度、降雨、能見度等基本氣象信息,還可以接收海洋天氣預報部門定時發布的氣象預報及大風大浪預警信息,并在可視化監視展示系統進行展示,在系統里設置氣象預警的閥值和條件,對于異常的氣象情況進行及時預警。
圖2. 水文氣象支持系統展示界面
系統可接入的氣象數據包括溫度、降水、風力風向、氣壓、能見度和臺風等。系統通過接口從氣象部門獲取氣象數據并實時更新顯示在電子海圖上,并能夠根據風電場區域的氣象情況給出是否適合出勤指導意見。
通過對海域風場的水文氣象支持系統,精準的對風場海域的場海域的風速、海浪、風向、浪高、浪高方向、流向、流速、潮位、浪涌、能見度、溫度、濕度、降水量因素的預測。可通過手機應用及時掌握風場天氣情況,輔助作業決策、調度。24小時連續作業窗口分析,分析每個月連續24小時作業窗口的時間點。通過手機推送、系統圖形化展示,讓相關人員能夠及時,快速,直觀的掌握風場氣象的動態。精準的氣象預報,輔助作業窗口期、輔助作業做計劃,大效率的利用時間,降低施工成本。對預測惡劣天氣情況,提前預判,做好人員應急避險、撤離,大限度減少人員傷亡。
氣象數據接入:可接入溫度、降水、風力風向、氣壓、能見度和臺風等;
氣象數據顯示:結合圖形和數字方式疊加顯示在電子海圖上;
氣象預報:從氣象部門獲取預測氣象數據,并給出是否出勤指導性意見;
?氣象海況預報要素
氣壓、2米氣溫、海面10米風、相對濕度、有效波高、風浪高、浪周期、涌浪方向、涌浪高、海表溫度、降水量、能見度。
?作業海區氣象預報
根據氣象專業模式和人工分析,結合收集到的觀測數據,對作業海區進行未來七天的氣象預報,并給出出海建議。
?單點預報
將作業海區作為一個單點進行未來7天的預報。通過手機APP方式發送至用戶。
預報內容為天氣現象、氣壓、風向、風速、氣溫、浪高、能見度、降水量。
預報的時間步長為3天以內,12小時步長;4-7天,24小時步長。
?區域要素預報
以作業海區為中心,上下各選取1.5個緯度,左右各選取2個經度,以這個矩形區域繪制氣象要素預報圖,通過氣象顯示系統來展示預報結果。
精細化海洋要素預報圖包括氣壓、2米氣溫、海面10米風、1000hPa相對濕度、有效波高、風浪高、涌向、涌浪高、海表溫度、降水量、能見度。
3天以內以12小時為間隔,4-7天以24小時為間隔。
?臺風及其他預報
對有影響或距離較近但沒有影響的臺風進行預報,內容包括臺風中心位置、中心氣壓、大風速、移動方向、移動速度、七級風半徑、10級風半徑、24-72小時預報位置與強度等。
實現對風電場生產運維有重大影響的強對流天氣(臺風、暴雨、短時大風、冰雹、低能見度)的短時臨近預報功能。利用短臨預報方法對未來兩個小時、24小時、7天的強對流天氣和降雨等進行預報,提供高質量的氣象預報服務;降雨短臨預報、降雨量報警功能。
海洋氣象預報系統讀取并整合氣象預報部門海洋氣象預報信息,為風電場建設和運營提供未來 3-7天的精細化海洋氣象預報數據,可作業窗口期預報和災害性天氣預警。
同時測風塔可安裝一臺高清網絡高速球攝像機,提供對風電場海域的海面情況的遠程視頻監控,通過圖像了解風浪、能見度等的實際狀況,供指揮調度參考;氣象數據和視頻圖像通過微波傳送到項目部的海上安全管理平臺,供投放調度中心大屏顯示或通過電腦和手機端進行觀察。
主要氣象要素:天氣狀況,能見度,基于海平面 10 米的風向風速、陣風,基于海平面 100 米的風向風速,浪高,浪向,雷電概率,能見度,溫度,臺風信息,路徑、降水量。