浅谈风电新能源“两个平台”建设与应用

摘要：随着风电行业信息化、科技化的发展，风场装机容量逐步增大，面对多风场、多品牌风机的监控界面，集控中心的工作难度增大，“两个平台”对各风机平台进行合理地整合、开发和创新，将不同区域风场、各品牌风机进行高效远程集控和监测。本文具体阐述了“两个平台”的建设和功能应用情况，“两个平台”建设和应用是风电生产管理上创新性的探索和实践。

关键词：“两个平台”；集控中心；信息化

近几年，我国风电新能源行业发展迅速，风力发电公司数量逐步增多，规模不断扩大，风电建设的工作难度日趋增加。风力发电公司的多个风电场大多分布在不同的区域。每个风电场装机规模不同，拥有几十到几百台风力发电机组，而且一般情况下每个风电场的风机品牌都各不相同，各品牌风机都会有本品牌的信息管理和监控系统。相对独立的管理系统使集控中心对多个风电场多品牌风机的集中管理工作和具体操作控制都带来了极大的难度。集控中心十分需要一个统一的管控平台对多风场、多品牌的风机进行远程集中控制和故障的统一诊断、监测。

一、建设“两个平台”的背景

“两个平台”，即远程集控平台和远程诊断平台。这两个平台的建设可以有效解决统一监控、简便操作、安全运行的问题，有效地实现风电场的远程统一管控和监测。

按照一个区域只建设一个集控中心的原则，各区域远程集控中心“两个平台”建设由区域公司负责，主要在省会城市或负荷中心地区建设。平台建设先在试点地区进行试运行，反馈试运行情况，根据反馈进行反复调试，准确达到推广应用的要求。

远程集控平台建设考虑了生产现场、区域公司、集团公司三级应用需要，开发新的集控平台（即风云集控平台）为标准模板，在新建项目中全面推广应用。生产现场、区域公司的应用以实现监视、控制功能为主，集团公司层面的应用以实现监控、统计分析等管理功能为主。

二、建设“两个平台”的主要原则

1、遵守电力行业规定和行业要求的原则

为了防范黑客及恶意代码等网络问题对电力二次系统的攻击侵害，避免由此引发造成电力系统事故，保障风电场各监控系统的安全稳定运行，“两个平台”从方案设计到工程实施，均严格遵守《电力二次系统安全防护规定》，在建设初期防患于未然。

同时，依据《电力行业信息系统定级指导意见》和《电力行业信息系统安全等级保护基本要求》，“两个平台”属于生产控制大区控制区（安全区Ⅰ）的系统。“两个平台”的方案设计、系统建设和后期运维过程严格按照电力行业等级保护要求实现全生命周期的安全保护管理，完全符合三级系统等级的测评要求。

2、满足集团公司SOA系统框架和行业信息化的原则

集控“两个平台”遵循集团公司SOA架构规范，各功能模块采用统一的数据库结构和接口，各模块之间耦合性低，可以相互独立存在，能够方便地与其它系统之间进行重用，符合集团公司整体SOA框架原则。

“两个平台”建设思路、技术架构和路线与上级集团公司信息化建设保持整体规划高度一致，并且在行业中处于科技化、信息化水平领先地位，在同行业中率先探索开发出应用性强、操作简便的远程集控新模块。

3、降低人力资源成本，少人值守的原则

集控平台从方案设计到工程实施，均要求严格遵守集团公司下发的《中国华电集团远程集控少人维护风力发电/光伏发电典型设计标准》，减少运行人员数量，合理分配运行人员和检修人员，控制人数比例，节约生产人员成本。

三、应用“两个平台”创新实现的重要功能

结合生产管理信息化建设的现状，按照总体规划、分布实施的原则，集控“两个平台”初步在蒙东能源等公司建设应用，各界面功能全面，提高了远程集控工作效率。“两个平台”目前主要可以实现以下功能：

1、区域集控的功能

“两个平台”可以实时统计区域内所有风电机组的运行情况，包括正常运行台数、故障停机台数、待机台数、检修停机台数、通讯中断台数、自身限负荷台数、调度限负荷台数、调度停机台数，通过饼图直观显示各运行状态的比例情况，柱状比例图（能量柱）展示各部分电量分析结果。

区域集控界面利用饼状图显示状态或时间的数值及百分比，利用表格的形式显示装机容量、实时负荷、实时负荷率参数，以及远动率、发电量、弃风电量、弃风率、可利用率、等效利用小时、标准能量利用率的日值、月值及年值；横道图显示各场站可利用小时、远动率、弃风率、标准能量利用率年值。通过标准功率曲线和实际功率曲线展示功率的变化情况、实际功率与标准功率的差值。

2、风电场集控的功能

“两个平台”可以良好地实现出各风电场诸多功能，实用性强，便于集控中心值班员监控各风场运行情况。这些功能具体包括：

（1）馈线形式的地理分布图展示该场站发电设备的分布情况及各条馈线的运行情况。（2）曲线可以展示该风电场的当日负荷、当日标准功率、风速。将鼠标放置在曲线上拖动可显示鼠标所在时间的数值；该风电场的当年风速功率对比，也可以显示刻度风速下理论功率与实际功率数值。（3）系统实时显示各风电机组运行情况，包括实时负荷、实时风速，以及实时统计该风电场所有风电机组的正常运行、故障停机、待机、检修停机、通讯中断、自身限负荷、调度停机情况。（4）通过表格展示该风电场装机容量、实时负荷、实时负荷率、实时风速参数。（5）应用表格的形式展示该风电场远动率、发电量、弃风电量、弃风率、可利用率、等效利用小时、标准能量利用率的日值、月值及年值。（6）运用柱状比例图展示实际发电量、损失电量、调度限负荷损失电量、自身限负荷损失电量、故障停机损失电量、调度停机损失电量、检修停机损失电量的分析结果。

3、风机集控的功能

“两个平台”的风机界面能够实时显示单台风机主要指标：运行状态、风速、机舱方位、风向、变桨角度、发电机功率、当日发电量、功率因素、电机转速、齿轮箱油温、错风角。利用柱状比例图、柱状带解决了电量分类问题，将实际发电量和性能差异损失电量、调度限负荷损失电量、自身限负荷损失电量、故障停机损失电量、调度停机损失电量、检修停机损失电量进行颜色区分。通过仪表盘直观检测风速、发电机功率、齿轮箱油温、发电机转速；风电机运行状态年时间百分比、风电机装机容量、实时负荷、实时负荷率参数。通过曲线展示该风机当年风速功率对比、同风速下理论功率与实际功率数值。

除了以上功能外，“两个平台”还实现了风场区域内振动数据的分析与故障诊断功能、风电机组发电性能的分析与发电能力的优化等实用性功能。

四、结语

风电新能源“两个平台”的建设和应用有利于解决我国目前风电生产运维过程中产生的信息技术、集控管理问题。“两个平台”运用科技化、数字化和信息化的方法提高了风电运维水平和检修效率，初步构建了风电行业生产管理工作标准化体系，是对风电新能源行业生产、技术、管理方式的探索、创新和应用。

參考文献：

[1]区域能源集控中心通信系统设计研究[J].曹洋.通讯世界. 2017（03）

[2]风电场远程集控中心的设计与应用[J].刘小杰，李明辉，樊立云，李琦.内蒙古电力技术.2011（02）

[3]风电场智能化集中控制的探索与实践[J].李岩.电力行业信息化优秀论文集

作者简介：

庞文会，出生地内蒙古赤峰市，女，籍贯内蒙古赤峰市，助理工程师、中级经济师职称，管理硕士学位，研究方向：企业管理、人力资源管理、生产管理。