風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程集中化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)探究

呂明明

風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程集中化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)探究

呂明明

風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)用遠(yuǎn)程集中監(jiān)控化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)各監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行有效整合，滿(mǎn)足了管理的功能需求，確保管理部門(mén)可以便捷的獲得風(fēng)電場(chǎng)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(chǎng)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(jiǎn)要分析了風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程集中化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控平臺(tái)的建設(shè)，力求為今后的相關(guān)工作提供參照。

風(fēng)電場(chǎng)；遠(yuǎn)程集中化；運(yùn)營(yíng)監(jiān)控平臺(tái)

由于我國(guó)在風(fēng)電新建方面的成本投入與原有風(fēng)電場(chǎng)的改造擴(kuò)建，使風(fēng)電場(chǎng)的數(shù)目與裝機(jī)容量持續(xù)提升，而生產(chǎn)廠(chǎng)商生產(chǎn)的風(fēng)電機(jī)和控制系統(tǒng)彼此沒(méi)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(shí)的綜合整理與上報(bào)，因此，這類(lèi)問(wèn)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(chǎng)遠(yuǎn)程集中化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)的目的

1.1風(fēng)電場(chǎng)層監(jiān)控平臺(tái)

需將各個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)不同類(lèi)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(shí)，為區(qū)域級(jí)調(diào)度監(jiān)控工作提供數(shù)據(jù)端口。

1.2區(qū)域級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)的層監(jiān)控平臺(tái)

區(qū)域級(jí)監(jiān)控平臺(tái)需具有當(dāng)前風(fēng)電場(chǎng)層的全部監(jiān)控和調(diào)度能力，進(jìn)而支持滿(mǎn)足省級(jí)調(diào)度對(duì)風(fēng)場(chǎng)全部裝置進(jìn)行集中監(jiān)控要求，針對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)中的變電站和風(fēng)電機(jī)安裝視頻頭實(shí)行輪詢(xún)監(jiān)視，為遠(yuǎn)程監(jiān)控提供便利。管理部門(mén)能夠遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)各個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，實(shí)時(shí)獲得各個(gè)風(fēng)機(jī)的工作情況與工作條件，逐漸達(dá)到風(fēng)場(chǎng)少人甚至無(wú)人值守的風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。

1.3對(duì)智能風(fēng)電力與裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控

風(fēng)電場(chǎng)層與省監(jiān)控中心層均需要針對(duì)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(shí)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(xiǎn)，最終滿(mǎn)足預(yù)防性維修的監(jiān)控管理方式。

1.4業(yè)績(jī)研究與管測(cè)表

需應(yīng)用業(yè)界廣泛采用的業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)制度，根據(jù)平臺(tái)收集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)產(chǎn)生各類(lèi)分析圖與報(bào)表。與此同時(shí)，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(hù)對(duì)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(dòng)實(shí)行統(tǒng)計(jì)且形成對(duì)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(shí)間，且可以利用對(duì)報(bào)表的研究分析切實(shí)指導(dǎo)客戶(hù)實(shí)行相同類(lèi)別問(wèn)題的研究工作，該報(bào)表通常包含：生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)類(lèi)報(bào)表、產(chǎn)能分析類(lèi)報(bào)表、常用報(bào)表以及自定義查詢(xún)類(lèi)報(bào)表。

1.5物資的集中管理模式

針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)遠(yuǎn)程集中化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)的方式

2.1風(fēng)電場(chǎng)層的建設(shè)

構(gòu)建出獨(dú)立的自動(dòng)化監(jiān)控體系，主要針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)各類(lèi)規(guī)格型號(hào)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(píng)估實(shí)行監(jiān)控，且具備針對(duì)風(fēng)機(jī)組實(shí)行監(jiān)控、信息記錄、信息儲(chǔ)存、信息報(bào)表以及曲線(xiàn)形成的能力。這個(gè)系統(tǒng)和前端適配設(shè)備實(shí)行通信聯(lián)系，滿(mǎn)足了對(duì)風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)全部的風(fēng)機(jī)實(shí)行有效監(jiān)控的要求，該系統(tǒng)需滿(mǎn)足國(guó)際電工委員會(huì)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(chǎng)層監(jiān)控體系

當(dāng)算法和數(shù)據(jù)與所有公司標(biāo)配時(shí)，只有創(chuàng)意和設(shè)計(jì)才能更好地適應(yīng)這個(gè)時(shí)代。設(shè)計(jì)力是用戶(hù)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(chǎng)家的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)和綜合自動(dòng)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(chǔ)存能夠基于信息容量應(yīng)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，通過(guò)主流存儲(chǔ)模式，單獨(dú)設(shè)定服務(wù)器和獨(dú)立磁盤(pán)陣列實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)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(xiàn)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(chǎng)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(chǔ)存風(fēng)機(jī)信息數(shù)據(jù)的功能。

2.1.4風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)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(tái)建設(shè)

2.2.1監(jiān)控中心平臺(tái)建設(shè)

相同的監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)集中管控下屬的風(fēng)電場(chǎng)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(tái)以及多角度的客戶(hù)界面、反映形勢(shì)以及相關(guān)信息。針對(duì)多風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的發(fā)電狀態(tài)實(shí)行集中監(jiān)控，針對(duì)各個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)信息進(jìn)行集中的儲(chǔ)存、顯示、研究以及統(tǒng)籌，以便對(duì)各個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)中的發(fā)電裝置發(fā)電狀態(tài)、運(yùn)行情況以及運(yùn)營(yíng)效果實(shí)行監(jiān)控，進(jìn)而滿(mǎn)足多風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)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(tái)建設(shè)

該平臺(tái)主要用以接收風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，存儲(chǔ)下屬風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)全部發(fā)電信息，應(yīng)用大規(guī)模關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行相關(guān)工作。建立數(shù)據(jù)信息庫(kù)，為監(jiān)控中心構(gòu)建運(yùn)營(yíng)平臺(tái)系統(tǒng)提供借鑒。將來(lái)也能夠?qū)τ诟黝?lèi)主題構(gòu)建數(shù)據(jù)集中庫(kù)，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(yíng)軟件。

2.2.3機(jī)房平臺(tái)建設(shè)

機(jī)房平臺(tái)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(shí)間同步系統(tǒng)以及橫向隔離網(wǎng)閘。基于國(guó)家電力監(jiān)管委員會(huì)5號(hào)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(tái)，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(zhuān)用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

機(jī)房平臺(tái)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(chǎng)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(píng)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(guò)隔離網(wǎng)閘單向傳動(dòng)到該區(qū)信息庫(kù)服務(wù)系統(tǒng)中，安裝運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，其中包含了風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)故障告警、故障輔助檢查、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)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(chǎng)知識(shí)監(jiān)管等；②安全四區(qū)，在取得信息數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)營(yíng)管理信息的前提下，構(gòu)建對(duì)于監(jiān)控之心級(jí)監(jiān)控運(yùn)營(yíng)管理體系。

2.2.4網(wǎng)絡(luò)通信傳輸模式平臺(tái)的建立

因風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)具備的分散性，需采取群控模式。要把各個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)和監(jiān)控管理中心實(shí)行連接，進(jìn)而滿(mǎn)足彼此各類(lèi)數(shù)據(jù)和指令的通暢，以滿(mǎn)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(jí)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(yíng)商同步數(shù)字體系專(zhuān)網(wǎng)的形式。

3　結(jié)語(yǔ)

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

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

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

［3］ 姜鑫，許偉，吳勇才. 風(fēng)電場(chǎng)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(guó)電電力山東新能源開(kāi)發(fā)有限公司 山東煙臺(tái) 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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