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摘要：近年来随着能源危机的愈演愈烈，我国加大了开展新能源发电工作的力度，新能源发电也已经成为我国供电的主要来源之一。目前我国最为主要的新能源发电方式为风力发电及光伏发电，这两种发电方式对于环境要求较高，因此发电场分布较为分散且环境普遍较为恶劣。另外，这两种新能源发电方式的发电功率并不稳定，这也会对电网供电的稳定性造成影响，因此对新能源发电进行集中运行监控十分必要。
关键词：新能源发电；集中运行监控；监控系统
0引言
目前新能源电力在我国供电网络中所占的比例日益提高，这不仅缓解了我国当前的供电压力，也满足了可持续发展战略的要求，做到了能源的节约。新能源发电虽然已经得到了推广，但是目前我国的新能源发电技术还不成熟，在运行时也会出现许多问题，因此需要对新能源发电情况进行监控。而我国的新能源发电集中运行监控还在起步阶段，不能很好地完成对新能源发电状态的监控及调节工作，本文也将结合现状探讨解决方法。
1新能源发电集中运行监控现状
近年来我国的新能源发电行业得到了长足的发展，各地纷纷建立了风力发电场及光伏发电场。导致新能源发电工作在日常运行中存在诸多问题[1]，尤其是新能源发电集中运行监控工作更是难以开展。新能源发电场除了分布分散之外，其选址通常都在人迹罕至的草原、戈壁或山岭之中，这些地点虽然拥有充足的风能、太阳能用于发电，但是周边的自然环境通常较为恶劣，而且交通不畅，设备维护人员难以定期对发电装置进行检修，设备故障频发。
针对这一问题，目前我国正在大力开展新能源发电集中运行监控工作，希望通过集中运行监控系统的建立来及时掌握新能源发电装置的工作状态，及时解决出现的故障等问题。但是受制于新能源发电场的地理条件以及分布现状，目前不能确保对每一个发电装置进行全时监控，而且由于部分发电装置间距离过远，信息传递不畅，因此需要分别进行监控，这样不仅不能掌握发电场整体的工作状态，还增加了监控人员的工作量。
随着信息化技术的发展，目前我国各新能源发电场基本已经实现了管理系统的普及，而运行监控工作也是基于管理系统进行的。但是由于我国目前没有出台详细的新能源行业规范，且我国也没有自主研发相关的监控管理系统，因此不同企业间的监控工作都是基于进口的管理系统进行的，这样也导致了标准的不统一，严重阻碍了集中运行监控工作时的信息共享。现在的新能源发电运行监控通常是不同的设备分别进行监控，而且运行状态、消防安全由不同的监控系统加以监控，难以进行整合。另外，目前我国的新能源运行监控工作只注重监控这一环节，系统不能根据监控数据对发电装置运行进行远程调控，不能有效提升发电效率。
新能源发电的一个显著特征便是其发电功率的波动性，类似于风力发电与光伏发电的发电功率都会受到外界环境的影响。而这种发电量的波动也会导致电网供电结构出现变化，容易破坏电网供电稳定，因此做好新能源消纳工作十分关键。但是目前的新能源发电运行监控系统不能对发电量波动进行预估，也就不能为电网调整工作提供参考，新能源发电在并网后也始终无法真正发挥作用。
2新能源发电集中运行监控系统功能
由于新能源发电工作中存在的问题，需要结合实际需求进行集中运行监控系统的开发。新能源发电集中运行监控系统主要由两部分组成：首先是中央集中监控系统，可以对所有发电装置的工作状态进行监控。该系统主体为一个运行信息数据库系统，利用网络连接该数据库系统可以获取各个发电装置监控装置传来的信息，而管理人员只需要在中央数据库便可以实现对于所有发电装置的监控工作。另一部分是运行信息管理系统。该系统的主要工作为对各发电装置运行状态进行分析和调整，而这一远程控制是通过互联网实现的，因此也不需要建立专网进行控制，节省了成本。
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新能源发电集中运行监控系统可以监控各发电装置的运行状态，并结合实际需求对其运行状态进行远程控制，而系统内部的通信保障功能可以确保中央管理系统与所有的发电装置通信顺畅，确保了监控管理工作不受影响。
而在对发电装置进行监控的同时，集中运行监控系统还可以对发电装置的运行参数进行计算，例如某风力发电场的运行监控系统便可以根据监控数据得到风速－功率曲线、风速分布曲线等信息，同时也可以完成对各个发电装置的运行统计工作。每日的监控工作都会产生大量的数据，集中运行监控系统也兼具了数据存储、数据管理的功能，这样不仅可以掌握发电场长期工作状态，并对未来的发电状况进行合理预估，还便于管理人员调取数据。
新能源发电集中运行监控系统还可以实现对于发电装置的远程控制。运行信息管理系统会对发电场每日的运行数据进行分析，进而发现发电过程中存在的问题并向管理人员提供参考信息，管理人员可以根据管理系统的运行数据分析进行发电装置运行状态的远程控制调整，以提升发电效率。而一旦监控系统发现了发电装置运行状态异常，则会自动报警，管理人员也可以根据报警类型及时采取措施，对发电装置进行维修，避免影响正常的发电工作。
3新能源发电集中运行监控系统改进措施
首先，相关管理人员需要重视新能源发电集中运行监控系统，行业也应尽快出台行业规范，对于监控系统的标准加以制定。而针对目前各个新能源发电场所使用的监控系统及设备不统一的现状，应加紧开发第三方管理平台，实现不同的设备及监控系统的整合，从而完成监控管理工作[2]。由于国外的监控系统标准及内容与我国实际并不完全相符，因此我国技术人员需结合我国新能源发电工作实际进行集中运行监控系统的开发。另外，目前监控系统一旦发现异常会进行报警，管理人员根据报警进行后续处理，问题解决效率较低。针对这一问题可以预设应急预案，一旦出现异常运行监控系统可以自发进行远程控制，这样可以避免故障造成问题的进一步恶化。
为了避免监控系统出现信息安全问题，在进行日常管理监控工作时要视实际需要选择单向通信，这样监控系统便不会受到发电装置信号的干扰，同时管理人员也需要做好监控系统的信息安全防护工作，防止其受到外界的攻击而出现工作状态异常。另外，在日常操作时还要赋予不同工作人员相应的权限，进一步避免信息安全问题的发生。而在集中运行监控系统的建立过程中，设计人员要注意提升平台的开放性。现阶段信息化技术及新能源发电技术发展迅速，因此各个新能源发电企业经常需要进行设备及工艺上的升级，而提升平台的开放性也可以确保集中运行监控系统可以满足未来的工作需要[3]。监控系统的开放性不仅仅指其对于新设备新技术的兼容性，开放的平台还可以与外界的其他数据库进行连接，这样可以更加合理地优化发电场的日常运行。例如监控系统可以与市场分析数据库进行互动，结合市场波动分析未来的运行方案，以进一步提升企业的经济效益。
而为了满足电网对新能源电力的消纳需要，新能源发电集中运行监控系统需要在日常监控的基础上对未来的发电量波动进行预估。同时各个新能源发电企业的运行监控数据需要与电网管理数据库进行联通，便于电网根据未来的新能源电力波动进行供电工作的调整，确保供电稳定。
虽然新能源发电集中运行监控系统可以有效提高新能源发电场的发电效率，但是其目前仍然需要人工进行远程控制等操作[4]。而随着信息化智能化技术的发展，集中运行监控系统实现全自动化管理是未来的主要发展方向。
4总结
新能源电力目前在我国供电工作中所占的比重逐步加大，而新能源发电的管理工作也需要相应地进行升级。使用新能源发电集中运行监控系统，可以对于每一个发电装置的工作状态加以监控，并统计运行数据，让管理人员更加清楚地掌握发电状态。运行监控系统对运行数据进行分析还可以为运行管理工作提供参考，同时发电量预测也可以辅助新能源电力消纳工作，有效提高新能源发电效率。
参考文献
[1]巨吉贤．新能源发电项目建设集中控制中心的探讨[J]科技纵横，2015(24):143-144.
[2]万鹏，莫瑞浩．风电企业远程集控管理模式的研究与应用[J]企业管理.2016（S2）106-107.
[3]李强，张芳芳．风电场远程集中化生产运营监控平台建设研究[J].科技风2013（18）:52-52.
[4]刘大志,国网冀北秦皇岛供电公司,刘大志,etal.新能源并网调度支持系统的研究与分析[J].中国电业（技术版）,2016.
收稿日期：2019-10-11
作者简介：
马振军，男，汉族，河北省廊坊市，本科，工程师，主要研究方向：电网调度与监控、新能源发电等；Email：tiyunzong01@163.com.
论文作者:马振军,郭占胜,杨世宁,任晓亮
论文发表刊物:《防护工程》2019年13期
论文发表时间:2019/11/12
标签：新能源论文; 监控系统论文; 工作论文; 装置论文; 电场论文; 管理人员论文; 电网论文; 《防护工程》2019年13期论文;