为落实海洋强省工作部署，推动广州建设海洋创新发展之都，“十四五”期间，广东加大海上风电建设力度，预计到2025年，广东海上风电投产规模达1800万千瓦，海上风机运维需求日益紧迫。而海洋环境复杂多变，气象条件恶劣，尤其在南海海域，海况差、风速大、浪涌高，运维窗口期相对较短，运维船、直升机和人工成本高昂，存在人身安全风险，深远海风电场的运维难度更是成倍提升。
为解决此项难题，在广东省海洋经济发展（海洋六大产业）专项支持下，在市规划和自然资源局指导下，我院组织南方电网电力科技股份有限公司、华南理工大学、深圳华工能源技术有限公司开展了深远海风电场无人机智能自主巡检关键装置与系统研制项目，攻克深远海风电无人机巡检关键技术瓶颈，实现海上风机不停机巡检，破解了海上风电运维作业窗口期短、成本高、难度大的问题，从源头防范化解人员出海作业安全风险，有力推动海上风电降本增效。项目已于近日顺利通过验收。
海上风电无人机巡检拍摄画面
图源：自摄
为实现深远海风电场巡检常态化，本项目提出海上风机不停机巡检模式，成功研制国内首套“深远海风电场无人机多模态智能巡检系统”，发明“基于风机方位角与转速自适应动态识别的RRT无人机避障路径规划方法”，保障风机不停机运转过程中无人机环绕飞行的安全，实现风机全覆盖自动巡检和数据采集。
无人机起飞
图源：自摄
目前，该系统已在南方海上风电联合开发有限公司珠海桂山海上风电场示范应用超过十个月。经过长周期现场测试、优化及示范应用，实现深远海风电场无人机智能自主巡检作业，将有利于解决人工巡检运维难度大、效率低、成本高等痛点问题。项目预期可为200MW的海上风电场每年节约1500万元的维护费用，促进海上风电产业的快速健康发展，提升海上风电产业的核心竞争力和经济效益。
风机方位角识别
图源：自摄
转速识别
图源：自摄
全流程覆盖巡检
图源：自摄
风机缺陷智能识别结果
图源：自摄
本项目共完成海上风电场典型故障的规范化样本库1套；深远海风电场巡检无人机自主飞行系统1套；基于4D数字孪生模型的深远海风电场故障智能识别平台1套；深远海风电场无人机智能巡检系统1套；编制并发布广东省电气行业协会团体标准《海上风电场无人机自动巡检技术规范》1项，申请发明专利10件、实用新型专利1件、软著1件；发表核心期刊1篇、EI会议检索论文1篇、SCI检索论文1篇；完成专题技术研究报告和示范运行报告共6份。
项目成果通过广东海洋协会组织的科技成果鉴定，整体达到国际先进水平，其中，深远海风电场无人机多模态智能巡检和风机不停机巡检技术更是达到国际领先水平。
海上风电场无人机智能巡检系统画面
图源：自摄
海上风电无人机巡检项目的实施，为我省海洋经济的发展增添了新的活力源泉，不仅显著增强海上风电设施的安全保障与运行可靠性，还激发了低空产业链的创新活力与升级动力。展望未来，随着低空技术的日新月异与应用领域的不断拓宽，我国将进一步深化无人机在海洋巡检中的广泛应用，该项目有望在海洋经济中展现出更加重要的战略价值。
供稿｜越秀分院
技术审核｜总工程师办公室
文图编辑｜办公室
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