風(fēng)力發(fā)電集控中心的信息化建設(shè)研究

林彥生

廣東粵電石碑山風(fēng)能開發(fā)有限公司，廣東 揭陽 515223

隨著我國風(fēng)電建設(shè)的覆蓋范圍的擴大，風(fēng)電場建設(shè)呈現(xiàn)出分散性的特點。目前，風(fēng)力發(fā)電處于信息化建設(shè)階段，應(yīng)用自動化監(jiān)控系統(tǒng)，彼此間相對獨立，需要優(yōu)化風(fēng)資源數(shù)據(jù)的在線共享。為了使風(fēng)電領(lǐng)域改革更加深入，并推動風(fēng)電場技術(shù)水平的提升，加強風(fēng)力發(fā)電集控中心的安全性，必須在信息化建設(shè)中不斷完善管理機制、組織方案，實現(xiàn)風(fēng)電場的統(tǒng)一管理與全范圍監(jiān)管。為此，文章圍繞風(fēng)力發(fā)電集控中心的信息化建設(shè)展開研究。

1 風(fēng)力發(fā)電集控中心信息化建設(shè)的實施要點

1.1 運行安全要點

現(xiàn)有信息化系統(tǒng)、在線管理平臺應(yīng)該按照電力行業(yè)信息安全要求，保證集控中心所有設(shè)備、管理平臺的安全，可以通過運用大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算、人工智能技術(shù)等，避免風(fēng)力發(fā)電集控中心被非法入侵[1]。信息化軟件系統(tǒng)的安裝與運維的重點是安全防御，以提升登錄、數(shù)據(jù)安全管理等各個系統(tǒng)的安全性能。同時，重要數(shù)據(jù)需要加強私密性，在原有縱向防御模式的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化，可以設(shè)置故障隔離區(qū)域，使故障維修、正常系統(tǒng)與設(shè)備運行能夠同步進行。

1.2 整體設(shè)計要點

風(fēng)力發(fā)電集控中心進行信息化管理平臺創(chuàng)建，需要應(yīng)用信息技術(shù)、人工智能展開整體設(shè)計。按照順序依次進行平臺系統(tǒng)、模塊、重要基礎(chǔ)、監(jiān)測布局、軟硬件配置等的一系列設(shè)計。

1.3 功能設(shè)計要點

按照實際需求進行功能設(shè)計，尤其是信息化管理平臺的功能，對所有功能模塊進行技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新，必須與標(biāo)準(zhǔn)要求一致，結(jié)合需求拓寬業(yè)務(wù)，軟、硬件設(shè)備需保證其開放性和通用性[2]。同時，拓展原有硬件存儲容量，優(yōu)化軟件接口現(xiàn)有運行模式，實現(xiàn)系統(tǒng)升級，達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的。

1.4 自動化通信要點

按照所在地區(qū)氣候、風(fēng)力等級與資源容量，調(diào)整通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而且需要保證風(fēng)力發(fā)電站具備對應(yīng)的通信網(wǎng)，利用中心服務(wù)器加快實現(xiàn)平臺網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，從而促進信息共享。

1.5 結(jié)構(gòu)拓展要點

風(fēng)力發(fā)電集控中心信息化建設(shè)必須遵循拓展性基本原則，在風(fēng)力發(fā)電集控中心的信息化過程中，優(yōu)化設(shè)計管理系統(tǒng)，在模塊化思想基礎(chǔ)上科學(xué)應(yīng)用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計（OOP）技術(shù)。該技術(shù)具有封裝性、繼承性、多態(tài)性，按照順序展開分層結(jié)構(gòu)的設(shè)計。在設(shè)計時需要提前預(yù)留出接口，以優(yōu)化風(fēng)力發(fā)電集控中心運行中的信息化管理系統(tǒng)的性能，特別是內(nèi)聚性能和耦合性能，從而顯著提升系統(tǒng)架構(gòu)的拓展性。

2 風(fēng)力發(fā)電集控中心信息化建設(shè)措施

2.1 采集數(shù)據(jù)信息

風(fēng)電系統(tǒng)集控中心由監(jiān)管、能量、數(shù)據(jù)查詢等系統(tǒng)組成，分別設(shè)置在不同的部位，各系統(tǒng)彼此獨立運行，不會相互影響，可以發(fā)揮系統(tǒng)各自的功能。風(fēng)電系統(tǒng)傳遞準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，是實現(xiàn)資源共享的關(guān)鍵性手段。因為所有子系統(tǒng)的設(shè)計要求、運行模式存在差異，對應(yīng)的行業(yè)協(xié)議和管理規(guī)范也有所不同，導(dǎo)致各個系統(tǒng)無法完全實現(xiàn)信息的交流[3]。為此，基于Web服務(wù)，開發(fā)通用性的數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)各個子系統(tǒng)間的有效連接，更加高效地分享、傳輸數(shù)據(jù)。Web主要以提供通信服務(wù)為主，再利用不同的協(xié)議采集各個區(qū)域的原始數(shù)據(jù)。此外，Web具有標(biāo)準(zhǔn)同一化的特點，即使在不同背景環(huán)境下，系統(tǒng)也可以高效處理數(shù)據(jù)。Web技術(shù)支持通信協(xié)議、操作系統(tǒng)應(yīng)用，針對風(fēng)電系統(tǒng)集控中心的信息化建設(shè)，基于控制平臺可以實現(xiàn)信息共享，并且不會對子系統(tǒng)的獨立運行與相關(guān)功能的實現(xiàn)造成影響。

2.2 應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)是風(fēng)力發(fā)電集控中心信息化建設(shè)中的常用技術(shù)手段，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)更是得到廣泛應(yīng)用[4]。數(shù)據(jù)挖掘包括數(shù)據(jù)采集與搜索，所有重要的信息均是在數(shù)據(jù)庫中獲取，設(shè)定條件進行篩選，可以得到價值較高的數(shù)據(jù)，重點在于數(shù)據(jù)的搜索過程。風(fēng)電系統(tǒng)運行會產(chǎn)生大量的原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過沉淀后全部儲存于系統(tǒng)內(nèi)，這些數(shù)據(jù)具有較大的應(yīng)用潛力，可以用于優(yōu)化完善系統(tǒng)。現(xiàn)階段在風(fēng)電系統(tǒng)的信息化建設(shè)中，系統(tǒng)主要進行現(xiàn)有信息的采集與整理，所呈現(xiàn)的信息層次較低，不能更加深入地挖掘有價值的數(shù)據(jù)，也不具備系統(tǒng)整理、預(yù)測功能。采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以自動總結(jié)電力設(shè)備所提供的所有數(shù)據(jù)的潛在規(guī)律，提前預(yù)測系統(tǒng)運行中存在的問題。由此，維護人員可以根據(jù)預(yù)測結(jié)果設(shè)定檢修范圍，將處在該范圍內(nèi)的設(shè)備作為重點監(jiān)管對象。另外，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)有利于總結(jié)電力運行規(guī)律，自動設(shè)置運行參數(shù)，使電力設(shè)備始終處于理想運行狀態(tài)，有效提升運行效率、減少維修次數(shù)、節(jié)省成本，加強風(fēng)電系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性。

2.3 建設(shè)數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)

風(fēng)電系統(tǒng)集控中心包括數(shù)據(jù)中心處理這一部分，但機構(gòu)與受控站之間有一定距離，為了高效傳輸數(shù)據(jù)、指令，必須建立傳輸性能較強的通信系統(tǒng)。尤其是在集控中心信息化建設(shè)階段，主要涉及語音服務(wù)、調(diào)度業(yè)務(wù)、視頻服務(wù)、信息MIS業(yè)務(wù)。

（1）語音服務(wù)是按照集控中心、下屬集控站所有類型的通信要求，針對性地傳遞指令、系統(tǒng)調(diào)動電話，還具有遠(yuǎn)程撥號這一項專業(yè)服務(wù)[5]。

（2）調(diào)度業(yè)務(wù)是按照集控中心、所有集控站生產(chǎn)信息進行精準(zhǔn)控制，對象包括電力行業(yè)重要數(shù)據(jù)信息、系統(tǒng)自動化需要的資料。

（3）視頻服務(wù)主要用于在線監(jiān)督與防盜，利用完善的視頻監(jiān)督系統(tǒng)、視頻會議等功能了解系統(tǒng)的運行情況。

（4）信息MIS業(yè)務(wù)是以辦公服務(wù)為主，重點在于加強自動化與多媒體，優(yōu)化電能、管理等。MIS系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)在電力信息網(wǎng)絡(luò)中具有重要作用，可以提升電系統(tǒng)疾控中心運行的效率與安全性。通信系統(tǒng)包括有線和無線兩種業(yè)務(wù)，其中有線業(yè)務(wù)需要用到不同型號的電纜、光纖與載波，無線業(yè)務(wù)則包括衛(wèi)星與電臺。綜上所述，風(fēng)電系統(tǒng)內(nèi)部通信系統(tǒng)具有重要的作用，是傳輸數(shù)據(jù)資料的核心流程。

2.4 應(yīng)用指紋識別技術(shù)

現(xiàn)階段對風(fēng)電場集控中心進行監(jiān)督與管理的過程中，可以通過遠(yuǎn)程操控的形式使監(jiān)管工作更加便利。建立監(jiān)督系統(tǒng)需要對用戶名、密碼等身份認(rèn)證信息進行采集，確認(rèn)身份后授權(quán)，但每次登陸需要反復(fù)確認(rèn)，不僅浪費時間，還有可能影響調(diào)度的及時性。另外，由于操作比較頻繁，相關(guān)人員在設(shè)置密碼時可能優(yōu)先考慮相對簡單的密碼，導(dǎo)致安全性較低，可能出現(xiàn)頂替操作問題，不利于集控中心的安全運行。為此，可以應(yīng)用指紋識別技術(shù)，這是在信息化建設(shè)中的一項重點創(chuàng)新舉措。憑借指紋識別，只需要提前比對、預(yù)存指紋，然后在每次操作時驗證即可。指紋識別技術(shù)相對成熟，在身份鑒定領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，其中包含電子技術(shù)、生物技術(shù)、數(shù)字技術(shù)等。在集控中心監(jiān)管中運用指紋識別技術(shù)，對于維護人員的身份認(rèn)證與識別具有顯著的優(yōu)勢，切實保證了系統(tǒng)操作的安全性。

2.5 應(yīng)用信息安全技術(shù)

風(fēng)電系統(tǒng)集控中心涉及大量電力生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)，有必要保證數(shù)據(jù)的安全性。集控中心傳遞關(guān)鍵信息，對電力二次安全防護提出了嚴(yán)格要求，必須確保子系統(tǒng)在安全分區(qū)內(nèi)，而且要采用安全硬件防火墻，實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的安全隔離。同時，系統(tǒng)所有接口應(yīng)相同，并且滿足接口要求，在保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)能夠有效傳遞的基礎(chǔ)上，還需要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。各個系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)均需要利用綜合數(shù)據(jù)平臺，以免不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)出現(xiàn)交叉問題，以規(guī)避信息安全風(fēng)險。此外，需要限制用戶權(quán)限，尤其是需要加強身份驗證。集控中心與外部交換數(shù)據(jù)信息時，必須注意系統(tǒng)是否會受到惡意攻擊，此時應(yīng)重點審核外部系統(tǒng)是否安全，避免病毒以及黑客攻擊等安全問題的發(fā)生。

3 結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)代化社會環(huán)境下，電力系統(tǒng)需要逐漸實現(xiàn)信息化、數(shù)字化與智能化。對風(fēng)力發(fā)電集控中心進行信息化建設(shè)時，不僅要在數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析等方面創(chuàng)新模式，還需要引用大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)、人工智能技術(shù)等，切實提高風(fēng)力發(fā)電集控中心的運行效率，保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)的安全。