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摘要:随着风电场的不断增加,建设集控中心成为了实现“无人值班(少人值守)、远程集控”的最佳方案,本文主要介绍了建设风电集控中心的设计原则、基本架构及基本功能。
关键词:集控;风电;设计;实施
0引言
近年来,随着风机装机容量的不断增加,风电场投产后的生产管理问题也随之而来。风电场一般地处偏远,条件艰苦,本着改善风电人员工作生活环境,提高员工工作效率,提高生产管理水平,“无人值班(少人值守)、远程集控”的原则,部分发电企业正在积极展开与推动风电集中控制中心的建设工作,从而实现对下属各个风电场及升压站的远程控制,真正提高风电企业的科学管理水平和经济效益,并为风电企业的持续发展提供有效保障。
1系统总体设计原则
1.1系统安全原则
由于风电集控系统属于电力安全防护的重点区域,因此,需要严格遵守《电力二次系统安全防护规定》,而且必须符合《电力行业信息系统安全等级保护基本要求》三级系统的要求。系统在建设时,需要使用网络正向隔离装置、纵向加密认证装置、硬件防火墙等设备,提高系统及系统网络的安全,加强信息系统安全管理体系。另外需要提高内部人员对信息系统的安全意识,保证集控系统安全运行。
1.2设计原则
1)建立稳定安全可靠系统
建立系统时需要考虑到网络状态,建设冗余网络环境,并保证系统符合相关安全规定,保证系统的稳定安全可靠。
2)实现对风电场集中控制
系统应方便工作人员进行操作,能够集中对风场甚至每台风机进行控制。
3)具有可扩展及相对灵活性
能够支持系统后续的无痕升级,为其他系统预留接口。
2系统网络架构
风电集控系统是需要通过网络与各场站中的各个系统进行交互,由于大多数风电现场与集控中心距离过远,因此,需要租用电力专网或租用各大移动运营商专线,才能实现集控系统与各场站系统的数据交互。
风电集控中心侧网络架构如图1.1所示,整体部署根据电力安全要求分为三个区域,风电集控中心安全I区部署有控制服务器及操作员站(根据需要部署相应数量);控制服务器部署数据采集软件及SCADA集控系统服务端;操作员站部署SCADA集控系统客户端,用于对各个风场值班监控,能够对各个风场的风机进行单个控制或群体控制,以及控制其它的接入系统。
集控中心安全II区部署实时数据库、关系数据库、计算服务器、报警服务器以及报表服务器,一般采用硬件防火墙与I区进行隔离。
正向网络隔离装置将安全II区与III区进行隔离,II区实时库穿过网络隔离装置将II区实时数据库中非控制类型的数据同步至III区镜像库中,通过web网站方式将风机、升压站等系统中的重要参数进行进一步展示。安全III区还包含对场站侧视频数据的采集以及集中展示功能。
风电场站侧架构图如图1.2所示,根据接口数量在风电场站侧部署相应数量的数据采集服务器,每一台数据采集服务器只对应一台数据发送服务器,通过专网将数据发送至集控中心I区。视频采集服务器将采集到的视频信号,通过另一专网发送至疾控中心Ⅲ区。
3系统总体功能
3.1数据采集及处理
数据采集软件能够从各个系统中采集数据,数据采集方式遵守各个系统的通讯协议,通过在数据采集服务器部署相应的数据采集软件,将采集到的数据转发至数据中心。
3.2 SCADA控制系统
3.2.1风机监控
风机监控显示风机实时的生产状况一览图,包含各个风场的总体一览图、单台风机图,不仅可以实时监控到各个风机的各个参数及状态,还能够让操作人员实时控制风机启停状态。
3.2.2升压站监控
升压站监控能够显示升压站的相应参数及状态,对整个升压站实现遥测、遥信、遥控、遥调功能,方便操作人员根据电网要求实现各种闭环控制功能。
3.2.3报表系统
自动生成集控中心所要求的报表样式,具备导出功能。
3.2.4报警系统
对风机及升压站进行实时报警,显示各种报警相关信息,
值班人员可以根据报警信息实时了解各个风场的实时运行情
况,根据报警信息做出相应的判断后再进行相应操作。
3.3 web网站功能
web网站是供处于安全III区的用户使用,通过web网站实
现对各个风场、各个升压站进行监视。web网站具有生产实时监视、历史查询、统计分析等基本功能。
3.3.1生产实时监视
能够监视到各个风机、各个风场、各个升压站的参数,让III区用户实时了解当前风机、升压站的信息,查看各项参数历史趋势。
3.3.2历史查询
查询风机运行参数、升压站参数等参数历史数据。
3.3.3统计分析
包含风机故障、升压站故障、风机运行时间、发电量等统计分析功能,为用户安排检修操作提供相关依据。
3.4视频监控
能够实现让用户实时观看到各个场站监控系统所监控到的信息,具备图像回放、录像、画面切换等功能,并且能够实现与场站侧监控系统进行联动。
4结语
随着风电产业的不断发展,风电集控中心项目的不断实施与应用。集控中心项目会越发成熟,在符合各项规定下,将不同系统整合在一起,不仅能够方便用户掌握系统,而且为运维人员、技术人员提供分析判断依据,更方便后期有针对性的维护,提高设备健康水平,同时能够改善风电场员工生活、工作环境,降低风场运行成本,提高风场收益。最终实现“无人值班(少人值守)、远程集控”,促进企业的持续发展。
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论文作者:李阳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签:系统论文; 风机论文; 风电论文; 场站论文; 实时论文; 中心论文; 数据采集论文; 《电力设备》2018年第20期论文;