北京岳能科技风电场集中监控系统.pdf

风电场集中控制系统目录生靛耐拉一、风电概述二、集控系统体系结构三、系统特点四、系统功能五、辅助决策六、系统意义2一浅的声品一浅的服务、风电概述:风资源生靛耐拉风能资源具有可再生、永不枯竭、无污染等特点，综合社会效益高中国10m高度层的风能资源总储量为32.26亿kW,其中实际可开发利用的风 能资源为2.53亿kW中国总装机容量从2008年的1210万千瓦增长到2009年的2510万千瓦，年增 长率为107.4%,是世界上发展最快的国家按照“十二五”规划，2015年和2020年中国风电总装机容量分别为1亿千瓦 和1.8亿千瓦。内蒙古风能总储量10.1亿千瓦，可开发利用的风能量为1.01亿kW,占全国可 开发利用风能储量的40%。总装机容量2010年5月底为813.63万千瓦，居全 国首位,同比增长96.30%。3 一浅的声品一浅的服务一、风电概述:风电并网生靛耐拉。我国风能资源丰富地区一般距离负荷中心较远，电网网架结构比较薄弱，当 地电网的输电能力限制了风电的外送，在开发大规模风电的形势下，需要建设 配套的风电送出工程并加强电网建设；:风电功率的波动对电压有较大影响，需要对风电场的无功电压实现有效控制;。大规模的风电波动对电网调度运行有不利的影响，需要开展风电功率预测技 术的研究，开发风电功率预测系统，使风电对电网而言是可观可测的，以降低 风电运行对电力系统调度运行的压力；:实现灵活的无功、有功功率控制，这对于规模越来越大的风电场来说，保证 电网及风电的安全稳定运行极为重要。风电公司迫切需要能够对相关无功补偿设备进行统一管理，并结合符合预测,对风场进行无功、有功功率的有效控制，以满足并网要求。4一浅的声品一浅的服务风电概述:风电场运营生靛耐拉:风场偏僻、分布分散、环境恶劣，使得维护不便，现场工作人员工作的积极 性不高。一个公司建设多个风电场，不仅风机数量众多，而且风机的厂家、类型不尽 相同，导致控制系统、运行系统等各不相同。所以不能同时掌握每个风场的运 行情况，也无法对不同的风机进行分析对比，且运营维护成本较高，对操作人 员要求也较高。迫切需要对公司所辖风电场进行整合，将各个风电场所有相关设备进行集中 统一管理，以实现风电场“少人值守、无人值守”、“区域统筹维护”，并对 各风场的运行情况进行统计分析，以优化运行、降低成本、指导后继采购。5一浅的声品一浅的服务r风电概述:集控系统意义生靛耐拉:能够有效整合负荷预测，配合相关设备，实现对无功电压、无功功率、有功 功率的有效控制，满足风电场并网要求。:实现风电场“少人值守、无人值守”、“区域统筹维护”，对各风场的运行 情况进行统计分析，以优化运行、降低成本、指导后继采购6一浅的声品一浅的服务岳靛耐接风电概述:系统结构一浅的声品一浅的服务体系结构:岳靛耐接网络和硬件结构办公网络J邛机数据备份装置s时钟R操作!师站操作员站1操作员”占2值长席/方问必D:网WEB应用数据库大屏幕系统网络才千兆以太 网核心交双链路千兆以;)小型机 数据库 服务器1务器麋/发送0PC1 数据采PC服务器 SCADA 服务器1冗余小型机 数据库 服务器2PC服务器 SCADA 服务器2服第器1数据米集工控机数据采集工控机加密装置中调相关系统0 Q 风机升压站其他 监控监控接入系统中调 网络云0 0 0风机升压站其他 监控监控接入系统7 0心 热备PC服务器 数据采集/发送 服务器2至各风场 通讯云红牧风电场卓资风电场D8一浅的声品一浅的服务系统特点:平台技术生靛耐拉1.全分布式多服务器冗余网络构架2.分层全开放系统设计3.系统平台一体化4.丰富的通信规约库及规约解释功能5.系统先进图形显示技术6.强大的计算引擎7.安全的控制策略8.强大的报警引擎 一9.统一的数据平台9一浅的声品一浅的服务r系统特点:分布式网络生靛耐拉。系统各个组成部分都支持双机冗余功能。当发生故障时能快速在冗余机之间 进行无扰切换。冗余机之间具备专用的冗余探测通道（如专用的网卡或者串口 等）。:基于分布式处理的柔性结构，能够适应从简单的单机工程，到数百节点的网 络环境，从数百10点到百万10点的解决方案:柔性网络架构分为三层，从上到下分别是数据采集层、应用服务层以及数据 展示层，三层网络各司其职，互不影响，以确保系统的效率及稳定性。采用对通信信息加密（加密装置）、传输方向控制（隔离装置），等确保通 信的可靠和安全。10一浅的声品一浅的服务生靛耐拉系统特点：分层全开放:数据采集层、应用服务层以及数据展示层，三层各司其职，互不影响。:数据采集层：提供符合各种标准的通讯规约库，支持通讯规约、通讯接口的 动态加载，在线部署。能够对相关数据进行优先级划分，确保最重要的数据能 够准确、及时的传输。应用服务层：提供标准的二次开发包，支持用户功能层的开放。用户可以利 用系统提供的工具进行迁移、集成和二次开发而且系统健壮性不会受到任何影 响。:数据展示层：提供各种数据展示基础工具，支持数据展示的动态部署。11一浅的声品一浅的服务生靛耐拉系统特点：系统平台一体化。依赖于开放的、拥有自主知识产权的SCADA平台，实现真正意义的整合对单个风电场而言，监控系统不再区分风机监控系统、综自系统、故障子 站等，将一个风电场的具备条件的数据都进行了整合统一，纳入了一个一体化 平台；就集团而言，所属风电场的所有监控都可以在一套系统中实现。基于平 台接口的开放性，这种整合是可以根据需要扩展的。:数据库、SCADA、计算报警引擎、动态画面展示等做为AP系列产品的各个 部分，是一个有机整体，能够实现整个系统平台的一体化。12一浅的声品一浅的服务r系统特点:丰富的规约库生靛耐拉。除了支持1500多个厂家3000余钟设备驱动外，系统还支持各种通讯规约,也包括楼宇、电力等行业标准规约。:各通讯规约均以动态链接库的方式进行封装，通讯规约间是相互独立的，不 会因为一个规约的故障而影响其它规约的使用。目前常用的电力规约，本系统已经包含在内，如CDT规约、IEC101规约、IEC103规约、IEC104规约等。对于新增的规约，一旦封装成标准动态链接库 文件后，可使用系统自带的驱动安装工具实现自动添加。13 一浅的六品一浅的服务生靛耐拉系统特点：先进的图形技术:支持大画面的设计，支持大画面达到30000*30000分辨率。支持在开发环境 中进行画面的无极缩放，并且缩放比例不失真，方便工程开发人员的画面开发 组态。软件提供方便的画图工具和丰富的动画连接。具有专门的内嵌动画链接和逻 辑控制的精灵图库。用户可对现有精灵图进行编辑、修改、保存，并且应支持 用户自行开发精灵图。开发环境中应使用数据模型和图形模型。通过数据模型实现快速创建变量和 逻辑计算处理。通过图形模型实现快速组态带有动画和逻辑脚本的图形对象。14一浅的声品一浅的服务系统特点:生靛耐拉强大的计算引擎:丰富的计算函数:轮询、定时等灵活的计算模式:大数据量、高性能的计算核心一浅的服务生靛耐拉系统特点:安全的控制策略:采用风场现场、风场主控、集控系统三级控制策略，确保控制的有序进行。:集控系统内分层、分级的安全控制策略，严控操作权限。:预操作机制确保对相关操作的安全性进行预评估，防止误操作。16一浅的声品一浅的服务生靛耐拉系统特点:强大的报警引擎:强大的报警引擎，根据实时数据，进行数据报警范围校验，不漏报、不误报。:推画面、音响、语音、文字、打印、自动拨打电话或发送短信等多种报警手 段。:分类、分级报警，能够迅速查找到特定报警数据，从而有效的利用报警数据,进行设备状态监测。17一浅的声品一浅的服务口岳靛耐接系统特点:高性能的数据平。依托于岳能的数据库技术，将不同的数据统一到同一个数据平台中，充分利 用数据挖掘技术，有限的利用海量的数据。18一浅的声品一浅的服务系统功能:技术角度生靛耐拉:数据采集与处理:数据展示:控制与调节:报警、故障、事件回放:统计分析:优化运行一浅的服务系统功能:业务角度生靛耐拉:变压站监控:风机监控:气象站信息采集与分析:报警、故障:统计分析:电力调度:设备管理（设备状态监测）20一浅的声品一浅的服务系统功能:变压站（一）岳靛耐接主要包括：主接线图、各PT分图、各分支线路图、实时图表曲线、历史图表 曲线、统计报表、保护设备信息及保护信号、故障报警、五防、预操作系统功能:变压站（二）/“岳靛耐接上接线图!|电能一览 1|公用信号35kV 311线分图35遥信一览小电流接地选线35kV 312线分图-35kV遥测优#1主变分图35kV 313线分图I 直流屏分图|220kV PT分图35kV 314线分图*EM全站网络状态220kV光珍线分图、35kV 315唐风线分图-,保护信号ri22一浅的声品一浅的服务系统功能:变压站（三）岳靛耐接23一浅的声品一浅的服务系统功能:变压站（四）岳靛耐接品一浅的服务24岳靛耐接系统功能:风场地理分布图主要风场地理分布图、风场立体图、风场矩阵图、风机监控图、实时图表曲线、历史图表曲线、故障报警、数据动态分析展示25一浅的声品一浅的服务展统功能:风机分组矩阵图岳靛耐接第二回集电线路K3?丈网口T 5iBkdl2|?义型机4,翎t ztMAS-丈聿姆7 IBWHLrrr hlUtA Mimaft MAUI阳MKMr n nr nor MunnJlUi Miwe巾一瓶聊口驰-10 W4G4*际网科的10 RMb巾ftit KKWMKAi RllOlgT般5皿一,7T般JE-Kfcji?jin,r_：7yiM45,不瞿蛀Ut!_fWKm-_i一U一0.泗，J:uM.Ht XftHIU了，MNIU加 MIWM 4d幺 ilio:tRWaFgNUMOO 尸用“懦“一 仙，喉可口狈 x-Y-mmii叩mmJ _切 7TT 1I iLm一|卜一.用一1丁国则刖 f，上,m 一i 卜jun-26一浅的声品一浅的服务岳靛耐接系统功能:风场风机立体图分组图刊m最 i q而不文登风机14 第一组地址：86.15.14.130状态：风机可以启动风速：？?？功率：？?？明间门 HIWM2010-1048 22:10:55 输入用户夕27品一浅的服务岳靛耐接系统功能:风机监控明细图X Ij J 土 I Q 文登风机2LI 孙 2010-10-18 时毗 22:15:43lUP.无转忖数据k极度册效.|学啰制型J 一也即町与目-M，一一一譬历史数据发电机受领海振动变桨电机转堵用*中电也*？明一鼬加毗m曲出动蝴竹HlRlfilmkftiutE曲和9”7MWfl电艮m笨邺也诙动加防法m解乳，驷训11Kt 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方向。分风向玫瑰图和风速玫瑰图两种类型。7135一浅的声品一浅的服务系统功能:故障报警生靛耐拉:将风机、箱变、升压站、35KV线路等风场所有设备的故障报警整合至统 的故障报警平台，形成完整的故障报警数据。系统具有强大的故障报警系统，能够对实时、历史的报警和事件进行显示、存储、查询等操作，并能够及时通过多种形式通知操作人员，帮助用户进行故 障监控和决策制定。支持多种故障报警查询条件，以便对按照需要查询故障报 警信息，对相关信息做出全面的比较与分析，以更好的解除故障和报警。36一浅的声品一浅的服务系统功能:数据分析生靛耐拉。依托于岳能的数据库技术，将风机、升压站、箱变、振动数据、电计量数据、等数据，完整的统一于一个数据平台:利用强大的数据计算引擎，对相关数据从各个角度进行计算统计分析。比如 同种风频下，各类风机的功率、发电量对比。:利用图形平台，对数据分析结果进行各种形式的、动态的展示。如曲线、棒 图、饼图、仪表盘、玫瑰图等。37一浅的声品一浅的服务系统功能:电力调度生靛耐拉:根据电力调度的要求，采用最优控制策略，实现功率调节。:根据电网对于电压的要求，配合其它系统，如无功补偿设备，有效的控制电 网电压。:配合负荷预测系统，实现对功率的有效控制。38一浅的声品一浅的服务系统功能：设备管理之巡点检:结合区域内风电场巡点检制，制定最优巡点检路线以及巡点检计划。:实现电子巡点检，有效的避免漏检、点检人员不到位等情况，同时减轻点检 人员工作量。:将巡点检数据上传到统一的设备管理平台，以做为设备状态监测的重要基础 数据39一浅的声品一浅的服务系统功能:设备管理生靛耐拉:统一的设备体系数据。以统一的设备体系数据为基础，整合了监控系统中的实时运行数据、故障报 警数据以及故障报警处理数据、巡点检数据，以此做为设备状态监测的基本数 据。:制定设备的购置、运行、维护操作、改进等标准化技术规范，以对风电场实 施规范化管理；:记录设备的备品备件，以便保持安全库存；记录每次维护或检修记录，并统 计每次维护检修的成本，以便根据历史数据，不断的改进维护和检修手段，优 化设备运行，降低维护检修成本；根据设备维护和检修记录以及设备状态监测 数据，制定周期性维护检修计划，以保障设备的安全稳定运行。到期时，系统 自动提醒。40一浅的声品一浅的服务辅助决策生靛耐拉。以数据平台的历史数据和分析为基础，对SCADA中的相关参数进行设定和 制定相关控制模型；如均差报警、启停机策略、功率限制。以SCADA中的监测数据为基础，不断补充入数据平台，以数据平台的统计 分析所依赖的基础性数据更完整。以SCADA在实际运行过程中的经验为基础，不断的修正数据平台中的统计 方式。以生产过程性数据为基础，在关系库中构建基于关系型数据的设备数据库,以便对设备进行综合状态监控，为设备全生命周期管理提供数据支撑41一浅的声品一浅的服务系统意义生靛耐拉。集控系统通过安全可靠的风电场通信与信号系统，具有对所监控的风电机组 群实施远程运行优化与控制功能，保证了大规模风电机组群并网后的电能质量,以及电网的稳定、安全和经济运行，为确保高效推进大规模风电机组群并网、电网实行“统一调度、分级管理”，推动风电等新能源安全可靠并网、持续健 康发展提供了有效的技术保障。:对多风场场进行集中控制后，运行人员可在集中监控中心同时对多个风场进 行同时监测与控制，减少风电场值班人员，实现风电场“无人值班、少人值 守”，减少风电场值班人员50%。:对多风电场进行集中控制后，可以有效的实现“区域检修”；基于集控中心 的数据平台，可以逐步实现状态检修。42一浅的声品一浅的服务