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(kāi)發(fā)有限公司，廣東 揭陽(yáng) 515223

隨著我國(guó)風(fēng)電建設(shè)的覆蓋范圍的擴(kuò)大，風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)呈現(xiàn)出分散性的特點(diǎn)。目前，風(fēng)力發(fā)電處于信息化建設(shè)階段，應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，彼此間相對(duì)獨(dú)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(dòng)風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)水平的提升，加強(qiáng)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(jī)制、組織方案，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)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(kāi)研究。

1 風(fēng)力發(fā)電集控中心信息化建設(shè)的實(shí)施要點(diǎn)

1.1 運(yùn)行安全要點(diǎn)

現(xiàn)有信息化系統(tǒng)、在線管理平臺(tái)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(tái)的安全，可以通過(guò)運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)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(yùn)維的重點(diǎn)是安全防御，以提升登錄、數(shù)據(jù)安全管理等各個(gè)系統(tǒng)的安全性能。同時(shí)，重要數(shù)據(jù)需要加強(qiáng)私密性，在原有縱向防御模式的基礎(chǔ)上進(jìn)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(yùn)行能夠同步進(jìn)行。

1.2 整體設(shè)計(jì)要點(diǎn)

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

1.3 功能設(shè)計(jì)要點(diǎn)

按照實(shí)際需求進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，尤其是信息化管理平臺(tái)的功能，對(duì)所有功能模塊進(jìn)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(kāi)放性和通用性[2]。同時(shí)，拓展原有硬件存儲(chǔ)容量，優(yōu)化軟件接口現(xiàn)有運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級(jí)，達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的。

1.4 自動(dòng)化通信要點(diǎn)

按照所在地區(qū)氣候、風(fēng)力等級(jí)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(duì)應(yīng)的通信網(wǎng)，利用中心服務(wù)器加快實(shí)現(xiàn)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，從而促進(jìn)信息共享。

1.5 結(jié)構(gòu)拓展要點(diǎn)

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(guò)程中，優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jì)（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(kāi)分層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)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(yùn)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(dú)立運(yùn)行，不會(huì)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(shí)現(xiàn)資源共享的關(guān)鍵性手段。因?yàn)樗凶酉到y(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、運(yùn)行模式存在差異，對(duì)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(gè)系統(tǒng)無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)信息的交流[3]。為此，基于Web服務(wù)，開(kāi)發(fā)通用性的數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)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(gè)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(diǎn)，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(duì)風(fēng)電系統(tǒng)集控中心的信息化建設(shè)，基于控制平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)信息共享，并且不會(huì)對(duì)子系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行與相關(guān)功能的實(shí)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(kù)中獲取，設(shè)定條件進(jìn)行篩選，可以得到價(jià)值較高的數(shù)據(jù)，重點(diǎn)在于數(shù)據(jù)的搜索過(guò)程。風(fēng)電系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生大量的原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)沉淀后全部?jī)?chǔ)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)?，F(xiàn)階段在風(fēng)電系統(tǒng)的信息化建設(shè)中，系統(tǒng)主要進(jìn)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(jià)值的數(shù)據(jù)，也不具備系統(tǒng)整理、預(yù)測(cè)功能。采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以自動(dòng)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(cè)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題。由此，維護(hù)人員可以根據(jù)預(yù)測(cè)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(diǎn)監(jiān)管對(duì)象。另外，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)有利于總結(jié)電力運(yùn)行規(guī)律，自動(dòng)設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，使電力設(shè)備始終處于理想運(yùn)行狀態(tài)，有效提升運(yùn)行效率、減少維修次數(shù)、節(jié)省成本，加強(qiáng)風(fēng)電系統(tǒng)運(yùn)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(jī)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(qiáng)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(yǔ)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(yǔ)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(duì)性地傳遞指令、系統(tǒng)調(diào)動(dòng)電話，還具有遠(yuǎn)程撥號(hào)這一項(xiàng)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(jìn)行精準(zhǔn)控制，對(duì)象包括電力行業(yè)重要數(shù)據(jù)信息、系統(tǒng)自動(dòng)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(huì)議等功能了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況。

（4）信息MIS業(yè)務(wù)是以辦公服務(wù)為主，重點(diǎn)在于加強(qiáng)自動(dòng)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(yùn)行的效率與安全性。通信系統(tǒng)包括有線和無(wú)線兩種業(yè)務(wù)，其中有線業(yè)務(wù)需要用到不同型號(hào)的電纜、光纖與載波，無(wú)線業(yè)務(wù)則包括衛(wèi)星與電臺(tái)。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(shí)別技術(shù)

現(xiàn)階段對(duì)風(fēng)電場(chǎng)集控中心進(jìn)行監(jiān)督與管理的過(guò)程中，可以通過(guò)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(duì)用戶名、密碼等身份認(rèn)證信息進(jìn)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(fèi)時(shí)間，還有可能影響調(diào)度的及時(shí)性。另外，由于操作比較頻繁，相關(guān)人員在設(shè)置密碼時(shí)可能優(yōu)先考慮相對(duì)簡(jiǎn)單的密碼，導(dǎo)致安全性較低，可能出現(xiàn)頂替操作問(wèn)題，不利于集控中心的安全運(yùn)行。為此，可以應(yīng)用指紋識(shí)別技術(shù)，這是在信息化建設(shè)中的一項(xiàng)重點(diǎn)創(chuàng)新舉措。憑借指紋識(shí)別，只需要提前比對(duì)、預(yù)存指紋，然后在每次操作時(shí)驗(yàn)證即可。指紋識(shí)別技術(shù)相對(duì)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(yùn)用指紋識(shí)別技術(shù)，對(duì)于維護(hù)人員的身份認(rèn)證與識(shí)別具有顯著的優(yōu)勢(shì)，切實(shí)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(yùn)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(duì)電力二次安全防護(hù)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(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的安全隔離。同時(shí)，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(gè)系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)均需要利用綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)，以免不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)出現(xiàn)交叉問(wèn)題，以規(guī)避信息安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，需要限制用戶權(quán)限，尤其是需要加強(qiáng)身份驗(yàn)證。集控中心與外部交換數(shù)據(jù)信息時(shí)，必須注意系統(tǒng)是否會(huì)受到惡意攻擊，此時(shí)應(yīng)重點(diǎn)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(wèn)題的發(fā)生。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代化社會(huì)環(huán)境下，電力系統(tǒng)需要逐漸實(shí)現(xiàn)信息化、數(shù)字化與智能化。對(duì)風(fēng)力發(fā)電集控中心進(jìn)行信息化建設(shè)時(shí)，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(jì)算技術(shù)、人工智能技術(shù)等，切實(shí)提高風(fēng)力發(fā)電集控中心的運(yùn)行效率，保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)的安全。