关键词：风电场；远程集控中心；设计；
风电场远程集控中心主要是对风电机组与风电场的运行实施集中与远程监控，在其运行过程中通过应用各种先进的信息技术与通信技术对风电场的机组的运行状况、风力状况等进行实时收集，并能够依据所采集到的数据实施安全保障控制与效率优化，
一、集控系统的组成与功能
1.集控系统组成。风电场群远程集中监控系统及智能化管理系统主要由远程集中监控系统、智能化管理系统、VPN网、电力调度数据网、数据采集与控制传输平台、风电场本地系统等组成。
2.集控系统的功能。集控系统的主要功能有：（1）数据采集及控制功能：风机实时运行数据采集与控制、风机振动在线监测运行数据采集、升压站实时运行数据采集与控制、箱变设备实时运行数据采集与控制、风功率预测系统数据采集、功率控制系统（AGC/AVC）、保护及故障信息子站数据采集、电能量计量信息采集。（2）监视功能：风机数据监视（图形展示、风电场监视、单台风机监视）、升压站、箱变设备、功率预测系统、功率控制系统、相量测量系统、保护及故障信息子站和电能量计量等的监视。（3）调度管理：监控中心由冀北调控中心调度，各风电场考虑由监控中心、区调和冀北调控中心调度。最终调度关系由冀北调控中心确定。接受各级调度机构下发的调度命令并严格地执行，对各风电场内风电机组、开关和主变等设备进行远程控制和调度。及时、准确地报送所辖风电场的生产信息和相关数据；根据所辖风电场不同设备的调管范围报送一、二次设备停电计划；及时报告事故或异常情况，并配合各级调度机构进行事故或异常处理。
3.智能化管理系统的功能。（1）WEB数据的发布功能：采用B/S架构，能够实现集控中心的实时在线数据的发布，集团中心在局域网内以网页形式浏览集控中心的实时在线画面及各项数据。（2）物资管理功能：能够实现运行管理、故障处理、三票管理、设备管理、生产管理、生产统计、统计分析、物资管理、运行管理、综合查询等功能，对各风电场的设备、人员及日常工作等进行智能化管理。
4.数据采集与控制传输平台。数据采集与控制传输平台采用OPC技术、IEC61400-25标准实现风机信息采集，采用RTU实现对升压站数据和风功率预测系统等的数据采集，同时可实现对风机运行的监控（AGC，AVC）以及集控中心命令的上传下达。
二、风电场远程集控中心设计
1.风电场远程集控中心计算机监控系统的设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在开展风电场远程集控中心的计算机监控系统的设计时，应用分开放式的分层、分布式结构，数据库采用全分布式，整个系统的主层次有各个风电场的分空级与集控中心的主空级两个，在其控制模式中，在开展控制的过程中，需要应用到统一的网络通信程序、运行模式，并要应用各种不同的软硬件体系结构来对集控中心主控级对各个风电场开展实时监控，其系统的组成为：①一套SUN Ultra24工程师工作站，改部分主要是要能够开展集控中心的系统维护与相关程序的修改工作；②一套SUN Ultra24值长工作站，该部分在实际运行过程中，主要是发挥集控中心中的调度人员与风电场监控系统的人机对话工作；③四套SUN Utra24操作员工作站，该部分主要是为了实现集控中心运行值班人员与风电场监控系统各个设备之间的人机对话，这对于系统中相关实时监测与控制功能的实现具有非常重要的作用；④两台历史数据库服务器，在该部分需要配置冗余配置与磁盘阵列，这有利于对集控中心设备运行过程中的大量数据实时有效的保存，并能够提供历史数据查询与提取等服务；⑤实时数据库服务器，其主要是用来对风电场的实时数据进行采集与处理，并要能够为调度员工工作站与操作员工工作站提供相关的实时数据。
2.风电场远程集控中心通信系统的设计。风电场远程集控中心的通信系统的设计过程中，为了保证风电场升压站接入集控中心的远动信息需求，需要为各个风电场的升压站监控系统到集控中心所需要提供的独立的传输通道；为了保证风电场现代化信息传输与生产调度的实际需求，需要提供从监控中心到调度站所需要的2个四线的MODEM传输通道；在实际的风电场建设过程中，要在各个中调与风电场的升压站之间建立起独立的传输通道，该通道的相关传输工作不会受到集控中心的影响，在开展通道设计的过程中，依据结合集控中心计算机远程监控系统的相关设计方案来实现，各个风电场的风机监控系统与升压站监控系统不仅需要将原有的中调专线通道予以保留，还需要具备能够与集控中心开展通信的数据接口。
3.风电场远程集控中心供电电源系统的设计。通信电源的供电方案主要为：应用一套高频开关电源作为充电装置；并要为集控中心配置一套由监控单元、直流配电单元、整流单元及交流配电单元几部分共同组成的通信直流电源，将其安装在一面机柜中，在设备机房中进行布置。研究中所设计的计算机监控系统采用的是独立供电的供电方案为并要能够为检测仪器或者是临时运行设备提供相关的电源插座；系统中采用两路交流380V、三相四线制供电，这两路交流电源需要来自不同的电源，并且要能够互为备用、互相切换，以便于能够保证整个系统的安全、稳定运行；还需要为集控中心主站系统供电电源配备双电源冗余备用的不间断电源装置，采用两组200Ah的蓄电池，在其出现交流失电之后，专用不间断蓄电池组的放电时间要能够保持不小于两小时；集控中心全部调度自动化系统设备都是220V的交流供电；在进行供电系统的设计的过程中，不仅仅要对电源系统的最大负荷予以全面的考虑之外，还需要对其损耗予以充分的考虑，保留40%左右的供电余量。
4.风电场远程集控中心生产性机房防雷接地系统的设计。由于风电场远程集控中心的计算机系统大多处于组建筑物中，在主建筑物中大多存在防雷接地系统，在主建筑防雷接地系统与防雷接地板之间进行连接，通常就能够满足系统的相关防雷要求。系统中的安全保护地与交流工作地通常是应用统一的接地方式，具体方案为：应用4毫米×40毫米的镀锌扁钢在机房四周活动地板的下部墙面上制作一个闭合的接地带，并且该接地带能够与其他物体保持绝缘，将计算机系统设备等一些相关的外壳接地与交流工作地在此接地带上进行连接，与直流接地体进行连接时，要应用专用引线，以便于起到良好的防雷接地作用，两一方面，在实际应用，依据设备的实际需求，还需要采取防过压及防雷击等相关措施，保证打印机、屏柜柜体等一些外设设备的金属壳体能够可靠接地，这对于保证设备的安全稳定运行具有积极的作用。
三、应用效果
该远程集控中心的投运，不仅极大地降低了风电场运营和维护成本，实现了风电顺利上网销售，而且能将各风电场不同类型的风力发电机、升压站电能计量设备和气象信息等运行数据实时传送到控制中心集中处理，大幅提高了风电运行管理水平；同时，应用该系统可对风电场运行情况进行监视及出力变化趋势进行准确预测，并在上述基础上实现对风电场的自动发电控制，最终达到风电运行可控化的目标，为国内风电数字化进程的快速推进奠定坚实基础。
总之，远程集中控制中心系统在风电场日常运行中的应用，可以有效降低风电场的运行维护成本。它不仅能有效地将风电场不同类型升压站的运行数据和风电机组的电能计量设备及气象信息传送到控制中心进行实时集中处理，而且有利于风电的在线销售。使风电场的经营管理水平得到有效提高，有利于准确预测风电场经营变化趋势。
参考文献：
[1]乔萍.浅谈风电场远程集控中心的设计与应用.2017.
[2]王强.风电场远程集控中心的设计与应用研究.2018.
论文作者:韩贺
论文发表刊物:《中国电业》2019年9月18期
论文发表时间:2020/1/14
标签：风电场论文; 中心论文; 系统论文; 监控系统论文; 设备论文; 实时论文; 数据论文; 《中国电业》2019年9月18期论文;