關于遠程集中監控模式調研及瓜州安北四風電場生產運營模式的探討及應用

摘要：酒泉安北第四風電項目位于酒泉市瓜州縣東北部戈壁荒灘，70M實測風速8.31m/s，年發電利用小時數2328小時。項目于2012年9月26日獲得國家發改委核準，根據集團公司《關于甘肅酒泉安北第四風電項目開發的批復》（國電集水新函〔2012〕189號）文件安排，由國電甘肅公司統一負責項目的前期核準工作，并負責B區201MW工程建設和運營、負責牽頭建設330kV升壓站、監控中心等公用系統設施建設;由國電龍源和國電電力分別建設A區、C區風場各201MW工程。

關鍵詞：遠程集中監控;生產運營;管理

酒泉安北四B區風電項目，安裝國電聯合動力1.5兆瓦風電機組134臺，總裝機容量201MW，工程于2014年2月開始全面建設。2014年9月14日第一臺風機并網調試，12月6日134臺風機全部投產發電。

一、瓜州縣境內各風電企業運營模式及人員配置

酒泉千萬千瓦級風電基地規劃2008年4月通過國家發改委審批，按照規劃，酒泉風電基地總裝機規模1271萬千瓦。按照瓜州縣方面資料，預計到“十二五”末，瓜州縣風電總裝機規模將達到1000萬千瓦。截止目前，瓜州縣有17家風電企業，已建成新能源發電場站37個（包括扶貧光伏項目），總裝機645萬千瓦，已全部并網發電，安裝聯合動力、金風、華銳、東汽等5個品牌4種類型風機約4000余臺。

通過對酒泉地區多家風電場進行了專題調研，了解到目前酒泉地區各風電場運營模式均為就地集中控制、運維合一、運檢分離模式。作如下說明：

1.運行管理

采用集中控制，運維合一全能值班。運行實行三班輪換運作，交叉（倒值）集中休息方式。公司自己承擔所有運行、維護工作。

2.檢修管理

一般風機廠家的質保期為2年，風電場運營初期只派少量檢修人員邊干邊學。待質保期滿后，檢修人員技術成熟后成立專業檢修隊伍，采用點檢定修制。公司自己承擔機組的日常消缺維修（含半年檢、全年檢），大小修招標外委。檢修實行分組作業，輪流值班。

3.人員配置情況：

各風場生產人員配置如下表所示：

另配：升壓站值班長2名、升壓站值班員12人;安監專工1名、電氣專工1名、機務專工1名、自控專工1名、材料管理員1名。

注：1.以上人員不含企業（公司）管理人員;

2.甘肅龍源長期有學習人員6-8名，可配合參與工作;

3.中水建設、中水顧問、國投華靖不承擔升壓站運行工作，委托其它單位運營。

4.表內數據為2014年調研數據。

二、目前酒泉地區各風電企業運營管理現狀及存在的問題

1.由于風電場的選址比較偏僻，地理環境比較惡劣，地理位置分散，工作人員居住地離現場較遠，工作人員長期駐守現場，工作生活都很不方便，不易招到員工并且技術人員流失嚴重的問題長期困擾各個新能源企業。

2.信息化管理平臺不夠完善，造成生產運營信息反饋不及時。不利用公司全面、及時掌握生產信息，影響決策和營銷。

3.公司內部風電專業技術人才短缺，致使各風電場生產技術力量薄弱，嚴重影響安全生產與經濟運行。

4.現場人員配置較多、機構、設備、物品、器具重復配置，致使運營維護成本較高，勞動效率低下。

5.沒有統一的信息化控制、管理平臺，致使公司整體經營活動分析缺少必要的基礎數據和技術支持。

這些均證明各風電企業在運營管理方面存在難度大、不到位，管理力度小，管理存在漏洞等問題。隨著公司新能源容量的不斷增加、規模的不斷擴大，上述問題會日益突出，嚴重影響、制約公司的快速發展及經濟運營能力的提升。

三、遠程監控模式發展現狀及分析

（一）遠程監控模式發展現狀

目前，在國內五大發電集團所屬各新能源企業已經開始開發建設風電場群遠程集中監控系統。調查了解，大唐山東清潔能源公司在2011年12月建成了遠程集控中心，成功實現了其所轄的7家風電場及升壓站的遠程集中監控。2011年1月，國電電力首個遠程監控系統在國電和風風電開發有限公司正式啟動試運行。截至目前，國電和風風電開發有限公司、國電電力內蒙古新能源開發有限公司、國電電力河北新能源開發有限公司監控中心已投入運行。國電電力寧夏、山東新能源公司已與國電下屬的華電天仁公司簽訂了風電場遠程集中監控系統項目建設合同和技術開發協議。

在省內已有如華電、中廣核等風電企業2013初已實現了遠程集中監控模式，中電國際2016年底也已將甘肅區域所屬13個風電和光伏電站實現了遠程集中監控。甘肅龍源也在探索遠程集中監控模式，準備將其所轄的玉門風電場和地窩鋪風電場合并，進行遠程集中監控試運行。

從各方面來看，風電場遠程集中監控模式將成為未來幾年地處偏遠的新能源企業運營新模式的發展方向和趨勢。

（二）建設風電場遠程集中監控中心的必要性

風電場群遠程集中監控系統是將大量分散于各地的風力發電場進行集中的遠程控制與管理，系統的實施可以實現風電場“少人值守，無人值班”的運行模式，減少風電場的運行管理費用。監控系統通過對接入風場重點區域的視頻監控，風機運行監控，升壓站的運行監控等方式對風場實現全面的遠程集中監控管理。

在大型的風電場中有幾十臺甚至上百臺風力發電機組，同時一個新能源企業擁有多個風電場，多個風場分散于各地，并且多處于偏僻，不但給風電公司的生產運營管理帶來很大困難，也給電網的調度和電網的安全運行帶來很多問題。遠程集中監控系統通過安全可靠的風電場通信與信號系統，具有對所控的風電機組群實施遠程運行優化與控制功能，能夠實現自動調節風機出力和對無功及電壓的調節（AGC和AVC控制），保證大規模風電機組群并網后的電能質量，以及電網的穩定、安全和經濟運行，為確保高效推進大規模風電機組群并網、電網實行“統一調度、分級管理”，推動風電等新能源安全可靠并網、持續健康發展提供了有效的技術保障。

為了合理配置資源，規范統一管理，以國電甘肅公司所轄區域實施遠程集中控制模式，實現風機的單機、成組和風電場全部機組或區域內風電場群的遠程啟停和調整操作控制，利于整合人力和技術資源、提高管理效率、提高職工隊伍的穩定性。

（三）集中遠程監控系統的建設目標和優點分析

1.建設目標

建立以集中遠程監控系統為主體的風電遠程運維中心，通過采集、整理風電場各生產實時控制系統的各類生產實時數據，建立統一的公司級實時歷史數據庫平臺，實現過程數據的統一、長期存儲。并以此為基礎，實現風電場生產過程遠程實時監視控制、趨勢分析、實時報警等功能;并對運行數據進行統計分析，自動產生各類報表以滿足風電場對于生產過程的管理要求，確保機組安全、高效運行。風電遠程運維中心以大型關系數據庫為基礎，建設生產信息管理系統，建立風電場資產管理和物資管理，建立設備維修管理和故障管理系統，實現發電資產信息的全生命周期管理和業務的全程控制。風電遠程集中監控中心以運維流程為主線，通過生產實時監控系統和生產信息管理系統的有機結合，并借助專家系統、視頻語音等先進技術，實現故障的遠程分析診斷、遠程維修指導。

2.優點分析

（1）可統一區域維檢

（一）在國電甘肅公司所屬管轄區域內，以“有利于降低成本、有利于及時消除故障”為基礎，按照“工作方便、生活便捷”的原則，在項目集中地區附近的城鎮合理設置維檢中心，選擇科學合理的設備維檢模式與備品備件儲備方式。

（二）遠程監控中心通過加強人員培訓，培養適應生產運營中心管理模式的運維檢一體化人員。可適當引進優秀人才，以便快速掌握設備關鍵技術，打造高水平管理隊伍。

（三）原則上新能源項目的檢修、維護工作采用市場化專業維檢力量進行。專業力量較強且人員富裕的單位也可組建維檢公司統一負責新能源項目的維檢工作，避免新招大量人員組建維檢隊伍。

（2）可統一技術標準

（一）生產運營中心及新能源項目的設備選型應高度重視可靠性和可擴展性。各新能源項目信息由遠程監控中心統一轉接至集團公司新能源運營監管平臺。

（二）新能源公司負責組織開展新能源生產運營標準化建設，借助集中管理的優勢力量和大數據信息，針對主要設備質量和性能進行深入研究和優化，不斷提高設備效率，進而提高新能源板塊管理水平。

（3）風電遠程集中運維中心的技術核心是通信網絡、數據庫、監控系統和運維流程，其最終目的是提高風機可利用率、降低風電度電成本和運營成本，從而提高發電企業效益。

（4）將監控中心設在中心城市，能夠及時獲取信息，利于與各級調度部門溝通聯系，為爭取電量，做好經營工作提供優勢條件。

（5）將遠程集中監控系統設在中心城市利于公司直接管理。

（6）利于穩定職工隊伍，防止人員流失。

調查了解，因地處戈壁荒灘，酒泉地區各風電企業均存在人員流失問題。采用遠程集中監控運營模式，實行生產運行人員定期輪換制，將大大改善工作生活條件，減少人員的流失。

（7）從長遠考慮，利于公司將來新能源發展。因后續項目會在省內不同地點，采取集中遠方監控模式，利于管理。同時隨著企業規模不斷壯大發展，各新能源企業分布在不同區域，遠程集中監控模式能有效的減少運行監控人員，節約運營成本。

四、實現酒泉安北四B區風電場遠程集中監控運營模式的總體思路及措施

建設思路：遠程集中監控系統與酒泉安北四風電場工程項目同步建設。遠程集中監控系統的建設與風電場建設2條線并行建設，監控地點暫可考慮設在蘭州市;遠程集中監控系統考慮富裕容量，滿足今后5年內新增風電、光伏項目的接入;遠程集中監控中心及系統方案設計委托西北勘測設計研究院設計，今年5月份開始啟動工作， 8月份完成初步設計報告。遠程集中監控系統的實施委托一家公司進行，招標確定單位，可優先考慮與國電科環下屬的華電天仁公司聯合開發遠程集中監控系統軟件，遠程集中監控系統軟、硬件的安裝調試由總包公司實施完成。預計2014年4月份開始試運行（建議不宜過早，在現場調試運行完成后進行遠程監控聯調和試運）。

運營模式思路：分階段進行，平穩過渡，最終實現遠程集中監控、區域巡檢維護、現場少人值守、規范統一管理。

將酒泉安北四風電場遠程集中監控模式作為甘肅公司新能源企業發展試點，總體考慮甘肅公司未來風力發電整體規模，為區域整合資源、分區部署、保證安全、提高效率奠定基礎，逐步探索出適合新能源發展特點的集中運營管理模式，實現風電企業盈利和可持續性發展。

結合調研，了解到瓜州地區周邊各風電場生產運營期間遇到的種種問題及甘肅公司對《新建新能源發電企業組織管理辦法》規定內容，我們提出以下關于實現集中遠程監控運營的具體措施及辦法：

1.風電場基建安裝調試期至所有風電機組投產發電階段：

按電網調度操控“就地優先”的規定，以及網絡通訊安全存在偶發性故障和風電機組調試需要等因素，風電場就地必須設置操作員站。

在基建至投產運營期間，所有生產人員除外出培訓和實習外，需在生產現場全程跟蹤風機吊裝、設備調試和升壓站倒送電等各項工作，直至所有風機并網投產發電。所有生產人員通過此階段的學習，重點制定各項生產規章、制度及風電機組并網所需的人員取證工作，熟悉風電場機組運行流程及電網調度流程，為風場今后的安全穩定運行打下牢固的基礎。

此階段人員配置如下：（共25人）

風場管理人員：由籌建處現有人員統一管理

風場現場：運行值長4名，運行值班員12名，升壓站值班員4名，檢修班長1名，檢修專業人員（電氣一次專業1名、電氣二次專業1名、機務專業1名、自控專業1名）4名，共25人。

2.風電場投產發電至風電場安全運營穩定階段：

風電場遠程集中監控系統是與風電場的建設同步進行的，通過在生產準備期的培訓工作，生產運行人員應熟練掌握遠程集中監控系統的所有操作。

按工程計劃要求，2013年12月風電場投入生產運營后，預計2014年3、4月份開始遠程集中監控系統與現場的對接工作，調試工作正式啟動。在調試期間，根據生產情況，合理調配生產人員配合廠家在遠程監控中心進行遠程監控軟件系統的調試和試運。試運正常后，逐步將部分生產人員調配至遠程集中監控中心。并定期進行人員輪換，熟悉掌握遠程操控。

本階段風電場升壓站新投運，風電機組陸續調試且廠家負責風電機組2年質保維護，擬采取運檢一體管理模式，通過“傳、幫、帶”以及配合廠家人員風電機組調試消缺檢修等方式使員工在工作中學習，盡快熟悉一般性升壓站電氣設備操作及風電機組調試消缺檢修技能，從而避免員工一進場就運檢分離模式管理，導致技術知識片面，并且可以培養出一批技術業務骨干，為下一步運檢分離做準備。

此階段人員配置如下：（共28人）

風場管理人員：場長1名，副場長1名，安全技術專責1名

風場現場：運行值長2名，運行值班員6名，升壓站值班員4名，檢修班長1名，檢修通崗人員4名，共20人。

集中遠程監控中心：值長2名，運行值班員6名，共8人。

3.風電場進入穩定運營階段：

通過投產發電至風電場試運營后進入相對穩定運營階段，各風機設備及升壓站設備在運營期反映出的缺陷及問題得到有效解決。

本階段廠家退出兩年質保維護期，風電場采取運維合一、運檢分離模式，明確運維人員和檢修人員的職責和分工。公司系統逐步建立區域內巡檢維護隊伍，按設備廠家檢修定員配置標準，每8-10臺風機/人進行考慮，實施分級檢修，實現區域巡檢、維護、檢修一體化的專業化管理，風電機組的日常巡檢、設備消缺維護和定檢定修由巡檢維護隊伍完成，設備的大小修委托風電設備廠家完成。遠程監控中心功能完善，負責風場所有機組的操控及生產管理。現場值守人員負責完成設備停送電、倒閘操作、設置安全措施、簡單缺陷處理及車輛調度、安全保衛等職能。

在所有設備健康水平良好、運維人員技術全面、區域巡檢隊伍完善的情況下，開始分批減少風場生產人員，工作重心向設備操作，巡檢、維護轉移，最終實現風電場遠程監控要求的“少人值守，無人值班、區域檢修”新模式。

此階段人員配置如下：（共28人）

風場管理人員：場長1名，副場長1名，安全技術專責1名

風場現場：運行無人值班、現場負責人1名，值守人員4人，區域檢修人員8人。

集中遠程監控中心：值長4名，運檢一體值班員8名，共12人。

作者簡介：

齊輝東（1974-），男，籍貫：甘肅省武威市，本科，工程師，企業生產管理。

作者單位：國電甘肅新能源有限公司