摘要:伴随风电企业发展和全国风电装机规模的扩大,风电企业面临风电场地理位置分散、运行人员多,交通不便利,信息化管理平台不够完善,造成生产运营信息反馈不及时,不利于全面、及时掌控生产信息,宏观控制难度大,影响决策和部署。如果对每个风电场单独进行管理,需要消耗大量的人力物力,也给电网的调度和电网的安全带来诸多问题。基于集控系统的全方位监控体系的建立,开发风电场远程集中控制系统,建立全方位大数据采集分析的立体监督管控体系,实现风电场的集中运行管理、集中检修管理、集中电量营销管理和大数据采集分析管理,实现生产现场少人值守,使生产人员更多的投入到现场生产设备的维护检修中。通过该系统的建立,能有效提升风电场生产管理,实现连年区域对标提升,保障了企业可持续发展。
关键词:集控系统;大数据;立体监督;对标提升;创新
一、现状分析
国家风电产业政策落实和风电技术的大力发展,我国风电撞击容量位居世界前列并仍在高速发展。伴随着风电开发的不断深入,偏远山区、高海拔地区、海上风电、极端气候风资源丰富地区正在成为我国风电发展的主要方向。伴随项目开发不断深入、规模化、电力企业整合管理,风力发电企业拥有多座风电场,多座风电场分散于不同的区域,甚至跨省,大型的风电场有几十台甚至上百台风力发电机组。
(一)人员生活作业环境艰苦,人力资源紧张
风资源较好、适宜建设风电场的区域多为偏远山区甚至极端气候区域,风电场建成后,驻扎人员生活作业环境十分艰苦,按照风电场人员的构设,一个风电场生产经营需要包含场长、专工、事务员、厨师、风机维护人员、运行班组等多岗多人,企业需大量的人力,为企业经营造成了巨大的困扰,长时间的驻扎和远离城市的生活,也造成了企业青年员工大量流失,企业人才队伍建设面临严峻的困扰。
(二)存在跨区域管理,电网调度困难、电网运行稳定隐患
如果对每个风电场进行单独管理,需要消耗大量的人力和物力,企业面临着较高的管理、交通、维修成本。风电场发生紧急情况,公司领导不能第一时间到达现场,应急指挥小组启动应急响应较为被动,为也给电网调度和电网安全稳定运行带来了诸多问题。
(三)设备管理较为被动,被设备问题牵着走
公司缺少对设备进行科学管理的依据,设备治理工作较为被动,被设备问题牵着走,哪出问题了治理哪。依托质保期风机厂家人员进行换件处理,对于出质保期的风电场,企业运维成本增加,迫切需要对风力发电设备进行统一的运行数据采集,判别风机设备健康状况,从设备治理到设备管理的量化管理提升,提高科技含量,降低工作强度。
二、基于集控系统的全方位监控体系的建立
(一)目标和思路
通过设立集控信息中心,开发风电场远程集中控制系统,建立全方位大数据采集分析的立体监督管控体系,实现风电场的集中运行管理、集中检修管理、集中电量营销管理和大数据采集分析管理,实现风电场经营效益最大化。
(二)主要做法
1.设立集控信息中心,搭建全方位监督管理体系框架
成立以企业总经理为第一责任人,集控信息中心为主体的监督管控体系,制定方针,统筹各方面资源。各风电场、各相关部门积极配合,依托风电场远程集控监控系统,实现“无人值班,少人值守”风电场管理模式。
2.围绕集控信息中心,实施管理创新
通过集控信息中心平稳运行,形成与各风电场、生产各部门高效协同、高度默契和高度融合,发挥其效能,促进企业安全生产管理更加科学化、规范化,为实现“集中监控,少人值守”的管理模式奠定了坚实基础。
1)涉网涉外联系:利用集控的优势实现了与省调对值,便于全面开展与调度的沟通协调工作,确保风电场调度联系业务正常、高效、有序开展,并根据企业所在地区电网消纳情况及时协调负荷,保障企业电量颗粒归仓,各风电场区域对标领先。于此同时,集控信息中心为生产数据出口单位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并及时将规范数据上报至上级企业、各级调度、电力相关协会。
2)风机设备监视与控制:实时监视风机运行状态、风速、负荷、故障等信息,实现对单台或整组风机进行启停等操作;通过利用风电远程监控与数据分析系统实现对企业全部风电场风机状态、负荷情况的实时监视,便于及时协调负荷与掌控全局。
3)变电设备监视与控制:对企业各风电场实时出力、运行参数、日电量等信息进行实时计算,在发生变电设备异常时可以查看故障信息,根据故障情况及时通知现场人员进行处理,发生紧急事故时集控信息中心可以进行远控操作,也可以对变电设备倒闸操作过程给予监督、指导。
4)风功率预测及分析:利用接入企业全部在役风功率预测系统的优势,及时将各风电场风功率预测数据进行整合,并校验预测的准确性。定期将风功率系统中平均风速、有效风时数等风资源信息导出,与风机监控系统、风电场测风塔数据进行校核,分析风资源变化趋势。于此同时,根据风速预测变化趋势,可有效为风机检修计划做统筹预判,为企业抢发电量提供坚实保障。
5)大数据分析及管理:首先按不同数据统计节点的要求,定期收集各风电场各类生产数据,并使用标准模板进行汇总及分析。对汇总完毕的生产数据进行企业内部及与省内对标风电场进行对标分析,深化“三对”工作,堵塞管理漏洞。此外,全面提升科学设备管控,整理、汇总各风电场及单台风机运行参数,深入分析造成性能下降、缺陷、故障的原因,找到症结,科学准确地进行专项治理。
6)安全管控及管理监督:利用视频监控系统实时查看各风电场关键摄像头视线范围内的安防情况,协助风电场做好安全管控,同时对各风电场的设备巡检、运行值班工作进行监督。利用风机监控及变电站监控系统对各风电场风机控制、负荷控制、倒闸操作进行全过程监督。
7)应急指挥:发挥应急指挥中心的职能,在发生紧急状态下,集控信息中心可以第一时间启动应急响应,向企业领导及上级单位反馈紧急情况,企业应急指挥小组可以到集控信息中心现场指挥各生产单位做好应急处置工作。
8)信息安全管理:集控信息中心承担企业网络管理、日常运维、防病毒以及电力二次系统安全防护的总体规划、整体监督的重要职责。时刻走在信息时代的前沿,为全企业的信息安全保驾护航。
3.风电场远程集中监控系统的提出
1)系统的要求
集约化,可以实现企业所有风机监控集中在一个软件内,并可以实现变电站、风功率预测、负荷控制、综合查询、手机终端等功能。
科技化,利用成熟的规约、通讯、安全防护手段,实现风电场变电站、风机、负荷远程控制,并提供先进的报表工具,辅助生产人员做好生产运行管控及数据分析。
智能化,可以实现大数据分析及故障预警等功能,为管理人员决策提供真实有效数据。(运行报警超时间未处理升级汇报推送)
专业化,功能齐全,此软件投入运行后必须满足风电专业管理需要,并能满足企业的管理需求。
信息化,具备后续项目接入的冗余量,断点续传数据库陈列符合要求等。
同时具备高安全性、可靠性、实时性,易维护性。
4.系统的具体功能和模块搭建由于篇幅限制,本文不做扩展说明。
三、实践成效
某公司2012年建造基于集控系统的全方位监控体系,实现对现场风光资源情况、设备运行状况、实时参数均呈现在公司管理人员的桌面,在集控值班员的督促下,场站人员责任心明显增强,能及时复位风机故障报警,及时消除缺陷,能通过集控人员的及时提醒,改变风机状态,达到降低设备厂用电,提高发电量的目的。伴随着该体系的高效运行,公司生产经营管理不断提高,保障安全生产管理更加科学化、规范化。
目前,该系统收效显著,该公司发电量区域对标逐年提升,2017年创历史生产经营最高水平。
文/施元辉17758882513
本文成文于2018年03月14日为杂志投稿简版
论文作者:施元辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/25
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