淺談如何優(yōu)化風電企業(yè)集控管理模式

馬亮

摘 要：風力發(fā)電的獨有特點就是風電場建設(shè)區(qū)域分散，距離較遠，對運行管理工作造成一定困擾，本文從風電企業(yè)集控中心的優(yōu)點與不足入手，闡明風電企業(yè)集控管理模式如何優(yōu)化與提升。

關(guān)鍵詞：風電；集控中心；技術(shù)改造；管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.162

1 風電集控中心管理模式的優(yōu)勢與不足

目前風電集控中心的值班人員主要負責風電場的變電站與風電機組的遠程操作與監(jiān)視工作、接收與下發(fā)調(diào)度指令，通過遠程調(diào)度自動化系統(tǒng)實現(xiàn)風電場及其升壓站的遙調(diào)、遙信、遙測、遙控和遙脈，通過遠程風機監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)風電機組的停機、啟機、數(shù)據(jù)調(diào)取，同時肩負著應急指揮的職能。

（1）集控管理模式的優(yōu)勢。1）實現(xiàn)無人或少人值守，節(jié)省人力資源投入。集中監(jiān)控模式作為一種自動化管理方式，能有效的實現(xiàn)現(xiàn)場的無人值守或少人值守，從而降低人員成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2）簡化了管理程序，提高了工作效率。實現(xiàn)集中監(jiān)控管理模式后，所有風電場的日常運行工作及數(shù)據(jù)全由集控中心承擔，風電場只需要保留倒閘操作記錄、巡檢記錄等少量記錄，簡化了風電場管理程序，提高了管理效率。3）監(jiān)督維護集控管理，確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行。風電場變電設(shè)備的安全可靠事關(guān)整個風電場電力輸出的順利進行，而變電監(jiān)控施行集中管控的管理模式使企業(yè)內(nèi)所有變電監(jiān)控融為一體，集成在一個系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)狀態(tài)直觀，操作更為快捷，更符合風電企業(yè)發(fā)展的需要。

（2）集控管理模式的不足。1）集控中心信息量及工作量過大。集中監(jiān)控管理模式下，對風電場的變電與風機監(jiān)控實行的是一體化與區(qū)域化結(jié)合的管理模式，需要管理運行工作的各個重要環(huán)節(jié)，因而管理是巨大而復雜的，且數(shù)據(jù)和呈現(xiàn)出無規(guī)律性，這也加重了集控中心人員數(shù)據(jù)統(tǒng)計分類的難度與工作量，因此對集控中心值班人員也提出了更高的要求，他們除了統(tǒng)計、監(jiān)督、風機操作、聯(lián)系調(diào)度等日常工作以外，還要對出口數(shù)據(jù)的準確性負責。2）通訊設(shè)備的老舊與異常會導致變電及風機監(jiān)控的不同步。風電企業(yè)的集控中心與風電場的運行監(jiān)控是建立在整體監(jiān)控與局部運行的基礎(chǔ)之上，而整體與局部的科學合理調(diào)配需要智能高效的無阻礙通訊傳輸，從而保障風電場傳送至集控中心的監(jiān)控數(shù)據(jù)達到同步且沒有誤差，確保變電及風機操作及時有效，這無疑對集控中心的硬件水平要求較高，企業(yè)也需對集控中心加大資金投入。

2 我公司集控管理的現(xiàn)狀

（1）集控中心的管理成效。通過自動化管理，實現(xiàn)了方圓700公里內(nèi)9個風電場，超百萬千瓦容量風機集中管控。減少每個風電場40%的運行值班人員，把更多力量投入檢修工作中。創(chuàng)新對標手段，實現(xiàn)不同風機型號數(shù)據(jù)同平臺存儲和展示，從而展開多樣化對標。改善工作環(huán)境，體現(xiàn)企業(yè)以人為本的管理理念。

（2）集控中心與風電場的工作劃分。集控中心主要負責系統(tǒng)運行監(jiān)盤、多級調(diào)度聯(lián)系、全部生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與出口、企業(yè)內(nèi)部負荷的控制與調(diào)配、數(shù)據(jù)的對標與分析、風電機組的啟停等工作。風電場的工作主要包括變電與風機設(shè)備的消缺、變電設(shè)備倒閘操作、設(shè)備的技術(shù)管控、設(shè)備的技術(shù)改造與優(yōu)化、風電機組的定期檢修維護、事故處理等。

（3）集控中心的基本功能。將多個風電場的風機監(jiān)控、變電站監(jiān)控、視頻監(jiān)控、風功率預測、AGC等系統(tǒng)接入，并通過風電遠程監(jiān)視與控制系統(tǒng)將多系統(tǒng)功能進行統(tǒng)一監(jiān)視與控制。將調(diào)度關(guān)系全部轉(zhuǎn)移至集控中心，實現(xiàn)調(diào)度指令的集中接收與發(fā)布。利用集中化的優(yōu)勢，對分布在不同區(qū)域風電場的風力發(fā)電機組、變電站站內(nèi)設(shè)備進行實時監(jiān)控，實時掌握風電設(shè)備的運行狀況，不斷提高設(shè)備的安全性與可靠性，提升安全生產(chǎn)水平。

通過數(shù)據(jù)的集中采集與報表的自動生成功能，幫助運行人員開展生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息、電量預測、異常運行、對標管理等專題的分析與調(diào)度，實現(xiàn)了現(xiàn)場設(shè)備的精細化管理。

調(diào)度關(guān)系的集中轉(zhuǎn)移可使風電企業(yè)在限電時段根據(jù)各風電場棄風限電情況，綜合考慮電網(wǎng)送出斷面、區(qū)域外送限制因素，靈活地開展棄風限電調(diào)配工作，同時依據(jù)各風電場不同的限電情況，合理開展電力現(xiàn)貨交易工作，確保負荷輸出最大化。

3 如何做好集控中心的管理提升

（1）推進運行大數(shù)據(jù)分析的應用與實踐。1）結(jié)合數(shù)據(jù)分析結(jié)果開展預防性維護。根據(jù)對設(shè)備運行數(shù)據(jù)的分析，在較長周期內(nèi)歸納提煉規(guī)律性數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的問題，以技術(shù)小組為依托，有針對性的進行分析研究，提前預防或制定整改方案。2）改進設(shè)備管理觀念，使運行檢修工作從原來的重視故障告警轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾晹?shù)據(jù)分析，從原有的被動設(shè)備消缺轉(zhuǎn)型為主動運維。3）與技術(shù)積累深厚的科研單位合作，科學進行風機建模，應用先進算法，高效進行數(shù)據(jù)挖掘，進一步提高風電場大數(shù)據(jù)分析的深度和廣度。

（2）進行集控中心設(shè)備的升級。1）軟件。多數(shù)早期建設(shè)的集控中心使用的系統(tǒng)是基于早期技術(shù)平臺開發(fā)的，不具備數(shù)據(jù)從PLC直采的技術(shù)能力，應予以升級或更換。2）硬件。大部分集控中心使用的為早期同步時鐘系統(tǒng)，不具備北斗、GPS雙源要求。服務(wù)器等硬件大多為戴爾、惠普等設(shè)備，且為windows操作系統(tǒng)，未進行有關(guān)的安全加固，不能滿足電力系統(tǒng)二次安全防護的有關(guān)要求，須升級。3）數(shù)據(jù)網(wǎng)及通訊通道。早期建立的集控中心，與各風電場使用通訊通道均為電力專網(wǎng)E1線路直連方式。隨著業(yè)務(wù)發(fā)展，通信鏈路在安全和可靠性方面存需要進一步改進。

4 集中管控未來的優(yōu)化方向

（1）信息及數(shù)據(jù)架構(gòu)的優(yōu)化。1）集控中心與風電場通信數(shù)據(jù)網(wǎng)改造。由目前的2M直連方式改為路由-縱密連接方式，增加備用通道，以滿足二次系統(tǒng)安全防護要求并提高通訊安全性。2）集控中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)改造。在三區(qū)布置私有云平臺，提高大數(shù)據(jù)分析能力。3）實現(xiàn)前端風機數(shù)據(jù)直采。原風機數(shù)據(jù)主要來源于中轉(zhuǎn)協(xié)議開放的數(shù)據(jù)點，采集數(shù)據(jù)點少，將影響后續(xù)的統(tǒng)計與分析功能。直采后風機數(shù)據(jù)點數(shù)量可控，易實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。

（2）數(shù)據(jù)統(tǒng)計的不斷完善。1）完善系統(tǒng)分析功能。增加大數(shù)據(jù)分析功能，應用先進算法，探索分機型建模，增加故障預警的準確性。完善數(shù)據(jù)清洗與糾錯功能，提高數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表的實用性。2）實現(xiàn)多種統(tǒng)計方式。適應公司生產(chǎn)管理需要，增加多種統(tǒng)計分析方式，滿足能量可利率等新的指標統(tǒng)計。

參考文獻：

[1]唐志軍，沈石水.“無人值班，少人值守”風電場及其集控中心的設(shè)計思考[J].風能，2015（06）.

[2]張志剛.風電場集中控制系統(tǒng)開發(fā)與綜合評價研究[D].華北電力大學，2014.