風(fēng)電場遠(yuǎn)程集中化生產(chǎn)運(yùn)營監(jiān)控平臺建設(shè)探究

呂明明

風(fēng)電場遠(yuǎn)程集中化生產(chǎn)運(yùn)營監(jiān)控平臺建設(shè)探究

呂明明

風(fēng)電場應(yīng)用遠(yuǎn)程集中監(jiān)控化生產(chǎn)運(yùn)營監(jiān)控平臺，對各監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行有效整合，滿足了管理的功能需求，確保管理部門可以便捷的獲得風(fēng)電場工作狀態(tài)與發(fā)電情況，進(jìn)而消除距離和區(qū)域的影響，保障風(fēng)電場運(yùn)行管理的安全性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性，提升運(yùn)管效能。文章簡要分析了風(fēng)電場遠(yuǎn)程集中化生產(chǎn)運(yùn)營監(jiān)控平臺的建設(shè)，力求為今后的相關(guān)工作提供參照。

風(fēng)電場；遠(yuǎn)程集中化；運(yùn)營監(jiān)控平臺

由于我國在風(fēng)電新建方面的成本投入與原有風(fēng)電場的改造擴(kuò)建，使風(fēng)電場的數(shù)目與裝機(jī)容量持續(xù)提升，而生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的風(fēng)電機(jī)和控制系統(tǒng)彼此沒有聯(lián)系，進(jìn)行分散監(jiān)控造成數(shù)據(jù)分散化，產(chǎn)生孤島、利用率降低、風(fēng)電機(jī)發(fā)電信息數(shù)據(jù)很難獲得實(shí)時的綜合整理與上報(bào)，因此，這類問題嚴(yán)重制約了風(fēng)電企業(yè)的發(fā)展，急需解決。

1　風(fēng)電場遠(yuǎn)程集中化生產(chǎn)運(yùn)營監(jiān)控平臺建設(shè)的目的

1.1風(fēng)電場層監(jiān)控平臺

需將各個風(fēng)力發(fā)電場不同類型的風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模式，應(yīng)用界面反映且實(shí)現(xiàn)監(jiān)控性能，與此同時，為區(qū)域級調(diào)度監(jiān)控工作提供數(shù)據(jù)端口。

1.2區(qū)域級監(jiān)控系統(tǒng)的層監(jiān)控平臺

區(qū)域級監(jiān)控平臺需具有當(dāng)前風(fēng)電場層的全部監(jiān)控和調(diào)度能力，進(jìn)而支持滿足省級調(diào)度對風(fēng)場全部裝置進(jìn)行集中監(jiān)控要求，針對風(fēng)力發(fā)電場中的變電站和風(fēng)電機(jī)安裝視頻頭實(shí)行輪詢監(jiān)視，為遠(yuǎn)程監(jiān)控提供便利。管理部門能夠遠(yuǎn)程監(jiān)測各個風(fēng)力發(fā)電機(jī)，實(shí)時獲得各個風(fēng)機(jī)的工作情況與工作條件，逐漸達(dá)到風(fēng)場少人甚至無人值守的風(fēng)電場監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。

1.3對智能風(fēng)電力與裝置進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控

風(fēng)電場層與省監(jiān)控中心層均需要針對風(fēng)電機(jī)和升壓站實(shí)現(xiàn)根本的控制于運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時反映，并可以基于裝置收集的信息改變情況或者差異性，產(chǎn)生智能化的系統(tǒng)告警，進(jìn)而反映出設(shè)備存在的風(fēng)險，最終滿足預(yù)防性維修的監(jiān)控管理方式。

1.4業(yè)績研究與管測表

需應(yīng)用業(yè)界廣泛采用的業(yè)績評價制度，根據(jù)平臺收集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，自動產(chǎn)生各類分析圖與報(bào)表。與此同時，需具備靈敏的報(bào)表定制能力，明確經(jīng)常發(fā)生改變的標(biāo)準(zhǔn)與格式。統(tǒng)計(jì)報(bào)表為客戶對信息的研究、利用以及處置提供了一致的解決措施，其可以自動實(shí)行統(tǒng)計(jì)且形成對應(yīng)的報(bào)表，降低了人工統(tǒng)計(jì)的工作量與統(tǒng)計(jì)時間，且可以利用對報(bào)表的研究分析切實(shí)指導(dǎo)客戶實(shí)行相同類別問題的研究工作，該報(bào)表通常包含：生產(chǎn)運(yùn)營類報(bào)表、產(chǎn)能分析類報(bào)表、常用報(bào)表以及自定義查詢類報(bào)表。

1.5物資的集中管理模式

針對風(fēng)電場的資產(chǎn)和設(shè)備采取集中管理模式，完善區(qū)域內(nèi)的風(fēng)電場設(shè)備資產(chǎn)調(diào)配管理，規(guī)范維修環(huán)節(jié)，減少資產(chǎn)維護(hù)的難度，進(jìn)而降低風(fēng)電機(jī)裝置養(yǎng)護(hù)維修環(huán)節(jié)的電量消耗。

2　風(fēng)電場遠(yuǎn)程集中化生產(chǎn)運(yùn)營監(jiān)控平臺建設(shè)的方式

2.1風(fēng)電場層的建設(shè)

構(gòu)建出獨(dú)立的自動化監(jiān)控體系，主要針對風(fēng)電場各類規(guī)格型號風(fēng)機(jī)的發(fā)電參數(shù)、發(fā)電狀態(tài)、保護(hù)設(shè)備工作狀態(tài)以及設(shè)備故障評估實(shí)行監(jiān)控，且具備針對風(fēng)機(jī)組實(shí)行監(jiān)控、信息記錄、信息儲存、信息報(bào)表以及曲線形成的能力。這個系統(tǒng)和前端適配設(shè)備實(shí)行通信聯(lián)系，滿足了對風(fēng)力發(fā)電廠全部的風(fēng)機(jī)實(shí)行有效監(jiān)控的要求，該系統(tǒng)需滿足國際電工委員會協(xié)議，能夠利用前置適配設(shè)備和大多數(shù)符合協(xié)議的風(fēng)電機(jī)相連。該系統(tǒng)中的軟件和硬件包含如下幾方面。

2.1.1風(fēng)電場層監(jiān)控體系

當(dāng)算法和數(shù)據(jù)與所有公司標(biāo)配時，只有創(chuàng)意和設(shè)計(jì)才能更好地適應(yīng)這個時代。設(shè)計(jì)力是用戶角度的審美策劃，是新技術(shù)的整合，以流量人格化的模式，構(gòu)建商業(yè)設(shè)計(jì)能力。

安裝監(jiān)控服務(wù)設(shè)備以負(fù)責(zé)監(jiān)控軟件，以綜合風(fēng)電機(jī)生產(chǎn)廠家的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)和綜合自動化系統(tǒng)信息。服務(wù)設(shè)備的操作系統(tǒng)應(yīng)用Linux操作系統(tǒng)或者WINDOWS操作系統(tǒng)，信息儲存能夠基于信息容量應(yīng)用實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通過主流存儲模式，單獨(dú)設(shè)定服務(wù)器和獨(dú)立磁盤陣列實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲安全和完整性。

2.1.2通訊網(wǎng)絡(luò)體系

和風(fēng)機(jī)與升壓站控制中心相連的通信線路，其中包含：路由器、防火墻系統(tǒng)、交換機(jī)設(shè)備、縱向加密認(rèn)證裝置以及網(wǎng)閘等安全設(shè)備。

2.1.3前置接口轉(zhuǎn)換器

該轉(zhuǎn)換器屬于風(fēng)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電場中監(jiān)控設(shè)備實(shí)行數(shù)據(jù)交換鏈接的中間裝置，具有采集與儲存風(fēng)機(jī)信息數(shù)據(jù)的功能。

2.1.4風(fēng)力發(fā)電場標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議轉(zhuǎn)換器

2.2監(jiān)控中心和數(shù)據(jù)信息中心層平臺建設(shè)

2.2.1監(jiān)控中心平臺建設(shè)

相同的監(jiān)控系統(tǒng)平臺集中管控下屬的風(fēng)電場裝置，為操作人員、維修人員以及管理人員等提供全方位便捷的信息與服務(wù)平臺以及多角度的客戶界面、反映形勢以及相關(guān)信息。針對多風(fēng)力發(fā)電場的發(fā)電狀態(tài)實(shí)行集中監(jiān)控，針對各個風(fēng)力發(fā)電場信息進(jìn)行集中的儲存、顯示、研究以及統(tǒng)籌，以便對各個風(fēng)力發(fā)電場中的發(fā)電裝置發(fā)電狀態(tài)、運(yùn)行情況以及運(yùn)營效果實(shí)行監(jiān)控，進(jìn)而滿足多風(fēng)力發(fā)電場集中監(jiān)控集中調(diào)度的要求。

2.2.2數(shù)據(jù)信息中心平臺建設(shè)

該平臺主要用以接收風(fēng)力發(fā)電場層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，存儲下屬風(fēng)力發(fā)電場全部發(fā)電信息，應(yīng)用大規(guī)模關(guān)系數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相關(guān)工作。建立數(shù)據(jù)信息庫，為監(jiān)控中心構(gòu)建運(yùn)營平臺系統(tǒng)提供借鑒。將來也能夠?qū)τ诟黝愔黝}構(gòu)建數(shù)據(jù)集中庫，之后建立第三方的研發(fā)數(shù)據(jù)信息發(fā)掘和商務(wù)智能化運(yùn)營軟件。

2.2.3機(jī)房平臺建設(shè)

機(jī)房平臺主要負(fù)責(zé)主監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)通暢、信息數(shù)據(jù)安全以及服務(wù)器維護(hù)工作，保證數(shù)據(jù)信息交換和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全，包含了路由器、防火墻系統(tǒng)、交換機(jī)設(shè)備、縱向解密認(rèn)證裝置、時間同步系統(tǒng)以及橫向隔離網(wǎng)閘。基于國家電力監(jiān)管委員會5號令中《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》的相關(guān)規(guī)定構(gòu)建機(jī)房平臺，規(guī)劃階段需切實(shí)考量機(jī)房的安全性和穩(wěn)定性，要符合“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

機(jī)房平臺的整體分成生產(chǎn)網(wǎng)和管理網(wǎng)。第一，生產(chǎn)網(wǎng)為：①安全一區(qū)，安裝風(fēng)力發(fā)電場集中監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)以及調(diào)度系統(tǒng)；②安全二區(qū)，安裝風(fēng)功率評估系統(tǒng)和能量監(jiān)管系統(tǒng)。第二，管理網(wǎng)為：①安全三區(qū)，生產(chǎn)網(wǎng)信息經(jīng)過隔離網(wǎng)閘單向傳動到該區(qū)信息庫服務(wù)系統(tǒng)中，安裝運(yùn)營系統(tǒng)，其中包含了風(fēng)力發(fā)電場故障告警、故障輔助檢查、風(fēng)力發(fā)電場物資監(jiān)管（其包含備品、備件以及工具）、風(fēng)電機(jī)檔案監(jiān)管、風(fēng)力發(fā)電場知識監(jiān)管等；②安全四區(qū)，在取得信息數(shù)據(jù)庫和運(yùn)營管理信息的前提下，構(gòu)建對于監(jiān)控之心級監(jiān)控運(yùn)營管理體系。

2.2.4網(wǎng)絡(luò)通信傳輸模式平臺的建立

因風(fēng)力發(fā)電場具備的分散性，需采取群控模式。要把各個風(fēng)力發(fā)電場和監(jiān)控管理中心實(shí)行連接，進(jìn)而滿足彼此各類數(shù)據(jù)和指令的通暢，以滿足“調(diào)控一體化”的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。數(shù)據(jù)信息傳送網(wǎng)應(yīng)用星型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議為前提，于其內(nèi)部應(yīng)用電力調(diào)度廣泛采用的規(guī)約實(shí)行業(yè)務(wù)、層次以及等級劃分，保證多協(xié)議信息傳輸和指令的下達(dá)，也能夠租用電力系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)或者運(yùn)營商同步數(shù)字體系專網(wǎng)的形式。

3　結(jié)語

綜上所述，風(fēng)電場遠(yuǎn)程集中化生產(chǎn)運(yùn)營監(jiān)控平臺能夠解決地區(qū)與距離的制約，確保風(fēng)電場的管理部門和技術(shù)部門能夠?qū)崟r全方位的監(jiān)控風(fēng)電場發(fā)電狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)總體有效的風(fēng)電場安全和經(jīng)濟(jì)的管理工作，提升風(fēng)電場監(jiān)管能力，進(jìn)而保證風(fēng)場運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，最終為我國電力行業(yè)的發(fā)展提供助力。

［1］ 李強(qiáng)，張芳芳. 風(fēng)電場遠(yuǎn)程集中化生產(chǎn)運(yùn)營監(jiān)控平臺建設(shè)研究［J］. 科技風(fēng)，2013（18）：52.

［2］ 翟安定. 國電河南區(qū)域風(fēng)電場遠(yuǎn)程集控中心建設(shè)技術(shù)方案研究［J］. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（20）：18-20.

［3］ 姜鑫，許偉，吳勇才. 風(fēng)電場遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.湖南電力，2014（2）：53-55.

國電電力山東新能源開發(fā)有限公司 山東煙臺 246000

Construction of monitor platform for remotely centralized production of wind farm

Lü Mingming

Platform for remotely centralized production of wind farm can effectively integrate the monitoring system，and meet the functional requirements of management，consequently that management department can conveniently obtain the work status and power generation at wind farm. Platform can eliminate the effect resulting from regions and distance，the safety，reliability and economics of operation and management at wind farm can be guaranteed，the efficiency of operation and management can be improved. This paper briefly analyzes the construction of the monitoring platform for the remotely centralized production and operation of wind farms，and strives to provide reference for the related work in the future.

wind farm；remote centralization；operation monitoring platform

TM62

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