风电场Ｉ Ｗｉｎｄ Ｆａｒｍ 风电场群集中监控系统 整体解决方案研究 文Ｉ刘文斌 随肴新能源的快速发展，风电 对所辖多个风ｌ 场的集巾峤 、控制、 场数 ，６乏 机规模小断增ＪＪ『】，风电场 数 分析、 管 问题也门益ｎ显。当前风电运件 运 ； 管理存 风电场分散、风电机组配嚣 报太统汁分析干¨ 计， 域 ｔ㈨ｌｌｌ＆ ＂拎Ｉｌ 心必须解决时钟 异川题． 。ｆ ・川・ ｎ 炳套时时系 统，以九州『ｌｌＪ Ｊ ｌ 战 准统一。 （＿Ｊ＿ｕ）系统扩 ．：随着新能源 ＳＣＡＤＡ系统不统一、数据量大、人员 经验不足、资源利用效率低、报表耍 复报送、资源浪费严重等等问题。为 有效解决上述问题，斋构建总部集团、 Ｉ ：域集控、风咆场厂 “三级一体” 系统解决的难点问题 （一） 约多样化： 制造技术、安 技术、施『＝技术、管 能力等的提升，』Ｊｌ ｆ＿＇Ｊ家政策的支 场Ｊ 站 持，新能泺ｆＪｊ将持续发 ，总部级和 域级集【ｌ１ 系统 满 业对新 侧数据系统他 风电机组ＳＣＡＤＡ系 统、升Ｊ土站综白系统、风电功：钲颅测 能源发腱的持续接入，系统 具备 的管控模式。该模式以集中监控系统 系统、ＡＧＣ／ＡＶＣ、振动 ：测系统、视 扩容 干川・ 级 。 为核心，智能运维为厂］标，逐步 现 频安防系统及敝障求波信息等 。这 风电场酣竹控 标准化、规范化建没． ．些系统数 信息通信 本涉及到１０１、 １０３、ｌ０４、ＣＤＴ、Ｍｏｄｂｕｓ、ＩＥＣ６１８５０ （ｔ ） ｝ｊ１ 制 川通道特件： 域 ｆ『１ 、Ｉ 现 ｌ『］调度、并 『圳优化、ＡＧＣ／ＡＶＣ、功 预测等功能， 系统目标 风电场群集巾ｌ 控系统是通过智 等通信协议，ｒ｛＿需统一接入， 将其 十＿，ｊ 准化转发 传至 控【ｔ 心。 （二）数捌安全十叶．：风［ｕ场Ｊ站 与电 训度机构迎过电ｌ／Ｊ专网通道 通 ； 域 巾 控ｆｆＩ心 ｊ风电场厂 ｒ 现控制功能．为确保』疋域集巾 能一体化嗡 管理 台的建没与实施． 侧与 域集摔巾心侧数据信息卜＿ｆ ／＿卜 控巾心卜 数 安令， 通过专网通 逐步实现对公 的多个风电场运营生 仃通信需要满足电力二次安全防护要 道进ｉＪ通 ， 加装满足ＩＵ力二次安 产数据统一接人，实现对所辅风电场 求，集中控制功能高没 ｌ 安全Ｉ Ｉ）（： 的集 监视、集 控制、集ｌ 调度、 集中管珲，并进行各类数据的统・管 全防护 水ｎ勺 离装 、 风 场 侧 安全１ 、ＩＩ Ｊ＿－ｘ需增加 天机等设备，进行数 接入和上仃 系统构架 甚于集中管 的思 ，风电场群 理（如数据报表、故障分析与预测诊断、 数据鹎发； ’域集中 控【ＪＪ心系统建 设备参数综合统计、设备定期维修柃 没需没 任安全ｌ区、Ｉｌｌ区， ¨］集 测、设备综合信息查询等），逐步实 中 ‘摔、运维没 安全Ｉ区，数据Ｉ 集巾监控系统 要包禽各风电场生产 现少人值守或无人值班，以减少运行 仃转发设 在安全ＩＩＩ ；总部级别集 过程监控、辽程集ｌｌＪ 控、生产管理 维护成本，最大限度地实现资源集约 中 控系统没 化、精益化和能源效益化。 安全ＩＩｌ ｌ ，没 火 和经菏决策 大系统层次。系统采用 、展示【｛１心， 分 分 的体系结构，整个系统分为 三层： 电场控制 、 域控制层和 数据分析巾心、倚理Ｉ 基于集中管理的思想，风电场群 这些 ｌ１ 不具备集ｌ｝Ｉ控制功能。 集中监控系统平台应具有统一性、丌 （二二）时钟同步性：风电场厂 集中控制 。风电场控制层设在风电 放性、标准化、模块化和扩展性等特 站 地 位 茅异，各Ｊ’站侧数据因 场现场侧，为 电场运仃 ｊ管理提供 点，并能够保证数据的安全， Ｊ１实现 ＧＰＳ／北斗时时系统Ｈ１Ｊ‘革影响 时『口Ｊ 完整的自动化监控，为ｔ 级系统提供 ６８ 风能Ｗｉｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｗｉｎｄ Ｆａｒｍ Ｉ风电场 数 Ｌｊ信息Ｊ】｝｛务： 域控制联设 统筹资源 一州【Ｉ 、 ０ ｊ 础数拙 多引擎数据服务 外接『数据中心基层单位 的采 ｊ仔储功能， Ｊ站，，ｌＪ！Ｊ【教 础 ｉ 化／ Ｊ掩ｆ『ｌｌ格式 域Ｊ 电场ｒｔ 央控制审，负责所辅风 场返￣ｉ－：ｌＪｔ态的 、控制Ｌｊ竹 ，为 系统构架总体方案 系统 构采ＪＨ分 帙 ，分为基 数 玎ｌ２务；数 ｌｆＩ』１二、ｊ ｊ之务 础数拼；层（ ＩＵ场侧）、敬 采 存 构化教 ；数 儿Ｉｌ１摔制 提供教 ｊ信息Ｈ 务； Ｉ Ｊ心）、多引 教 ＪＪｌ｛务』囊 ｌ… 制层作为总 或 闭级一ｌｌ４－ ￣ｔ＇ 叫Ｊ心， 储层（数州ｌ仝＿ｆ１ｌ掌控总部昕ｎ ｌＵ场远ｉ了状况， 业务逻柑ｊ 、 台腱 数捌 数据管 …外统一敏州 ＂对 务 … ，及对 服务；业务逻辑层 —■＿集投晨示暴 ＿－ －●—■＿－ 、 ＿＿业务逻辑层 数据处理、）（权限管理 （逻辑运算）（指标纯ｉ ）（性能分析）（撮表服务）（指令处理） 一…一一ｉ－… …一一１ ０对． ￡件 数槲服务■敬姑喷源管坪ｌ 数捌监控 ＩＩ 模型管邢 ＿数摧访¨适配器Ｉ统一数据服务 ． ？口 数据集巾Ｉ 数据仓库Ｉ ＯＤＳ Ｉ ０ ＿ 一． ｌ； ＿ ０ 基 ：羹 层 ｜。。’ ｌ 。 ｊ 一 ： 誓 支撑 Ｉ 管 ＝＝Ｉ＝具 Ｉ理 瀑嘲零穗雾 襄糌鲴蒯Ｉ螨 ．晴嗍 ｜ｌ睦翩簟 事嘲 鞫两国 ． ： 。ｌ ， 。 曩 暑 墨田 鼍 １＿ 一一霈鬻 一 耳再 蔫ｉ 冀 雩 嚣 蜀 ｝曩 ｉ 尊蒜专 ’ ｛Ｉ ＆蔷管理１０ 市场箭钔『。０ ＆９ ０蔷数据Ｉ 销 ９ ■ 敬姑Ｉ｜毒 安９ ９ １时教 历史皴姑 ｌ １｜结构化教 奠。ｒ ： ‘。＿＿ｌ一 ＼。：ｉ一！ 。 ； 七 、 ‘ 。 ’Ｉ竺莲ｌ 一 厂 场站．啊抛ｉ吾１警雌 （ 州数据 （＿ ｎ （ｎ Ｊ Ｅ产大 管理火区 图２集中监控一体化平台数据流向 ２０１ ６年第１ ２期 ６９ 风电场ｌＷｉｎｄ Ｆａｒｍ 集 控 由 心 侧 风 电 场 侧 同 雹 图３集中监控一体化平台系统拓扑图 的操作，对数据层的数据进行业务逻 产大区完成远程控制的指令下达。 辑处理，包括指标统计、逻辑运算、 性能分析、状态监测、 表配置等服 需与电网调度机构通过电力专网通道 通信；区域集中监控中心与风电场厂 三、系统物理架构 风电场厂站侧与区域集控中心侧 站实现控制功能，为确保区域集中监 数据信启、上行／卜．行通信需要满足电力 控中心下行数据安全，需通过专网通 务。展示层提供展示平台的应用功能。 对外接口层提供远程控制的指令下达 二次安全防护婴求．集 控制功能需 道进行通信，并加装满足电力二次安 与其他系统交互服务。 二、系统数据流向 设置在安全Ｉ区。风电场厂站侧在安全 全防护要求的隔离装置。总部级区域 Ｉ区、Ⅱ区需增加刚关机等设备，进行 中心、区域集中监控中心及风电场厂 Ｊ‘侧数据通过邮 在厂侧的数据 数据接入和Ｋ￣－ｉ－数据转发；区域集中 站三者之间相互进行生产管理信息通 采集接口机将实时数据按照统一的通 监控中心系统建设需设置在安全Ｉ区、 信，通过管理网通道进行通信交互。 信规约通过加密认证设备上传到一体 ＩＩＩ区，其中集巾监控、运维设置在安 化集控平台数据中心，在生产大区完 全Ｉ区，数据 行转发设咒在安全ＩＩＩ 成数据的上传采集和控制指令的下达， 区；总部级别集中监控系统设置在安 再通过隔离装置进入到管理大区的数 全ＩＩＩ区，设立火数据分析中心、管理 一系统实现的主要功能 、风电场侧实时数据采集子系统 据镜像服务器，完成一体化集控平台 中心、展示中心， 具备集中控制功能。 风Ｉ乜场侧实时数据采集子系统是 的数据集中展示及其他高级应用。在 区域集中监控中心实现集中调度、并 整个系统的 础核心．通过规范化、 管理大区完成数据的集中展示，在生 网优化、ＡＧＣ／ＡＶＣ、功率预测等功能， 标准化的信息资源采集中心，将各风 ７０ 风能Ｗｉｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ 场 ｌＩｉ ｊ ｆ ｆ门 ＩｌＩ＿，Ｈｌ １、，１ Ｊ ｉ、ｊｌ，ｌｔｊ、 掀动 洲、ＡＧＣ／ＡＶＣ、 ｆ 、凹、 咀场群功率预洲子系统 风Ｉ 场Ⅲ，Ｉｌ』ｊ ：： 坡 教 Ｉ１＝＿ｊ 、 删ｒ系统ｊｉ ０换Ｊ 、 ： 缔・】 １： 、』 Ｉ 场 统一 他． ・个教 懈 ＿、、肛Ｉ 』吻 ｌ ｝ ｉ ¨ ’ｉ ＿、、 ｌ 统 ｆ¨ 川 丈¨＿川斗、＿ 统・ 系 ， １、”发ｒ ｎ 分析 ｊ 瓦、远程决策分析了系统 还１＇ｌ ｌ几 分 ｒ系 ｛Ｊｉ ，采 『 、 Ｈ，． 脱 Ｊ Ｉ ＬＬ』勿 』 ＩＵ¨ｌ川、 ／Ｉ 、撤动 测、ＡＧＣ／ＡＶＣ、删』 以 父 教 以敏 处 敏 乃ｊ． 敏｝』 频 ＇Ｌ．１ｌ、Ｊ教ｊ１【ｌ！采ｑ √ｒ ４： ， ￡分ｆｌ＿ＪＩＪ』ｆ。 ，＼ 炎 合 Ｊ ，ｌｚ』勿Ｊ，ｌ】ＩＪｌ ｝时敏“－ 采Ｕ ｒ系统 ＋ 』＆ 次 始敏 、 次 】 教 Ｉ，Ｉ ｌｆ，ｊ． 络 余，以 雨Ｉ 个ｆ 系统Ｉ Ｉ＜ｊ Ｉ ¨ 计 【＿ 及川 Ｉ ｆ几 ｛＝ｌ』『决策 ¨放 ， ＂决 能／Ｊ、 “ 助 峪， 决策， Ｊ＿／］能 二、风电场群集中监控子系统 效 Ｊ 电场¨千 ＬＩＩ‰ ＩＩ１心Ｊ 系 乐 包 ： 川分』 分布ｊ弋结构，业、、系统． 次 ＫＰＩ火 、分忻、多纵 删、＇ｌ 】 钏、 分忻决 ｊ、【Ｉ Ｊ‘：、 卜Ｊ、 ：』ＩＩ｛：ｘ，ｋ／ 『 １】、ｉ ｛】ｊ ｒⅡ折，摔带ｌ Ｉ＿Ｊ ’川 十 ｌ：【｛分¨Ｊ Ｊ ．ｆ 念ｉ、 ｆ【】ｉ ｆ 囱≮伞【］＿：１ ｉ 、ｊ 巾 １ 坪个 ，ｊ特＾ １心ｒ系ｘ一；－儿Ｉ ０ Ｉ ，采 扯” 采 功能，Ｉ １ 接 ｊ 地价．ｊ㈠了点多、糸统 小义”ｘ，ｌ Ｉ Ｊ吻的分敞１ １。、 约 、教 曩个 、教 ！ｌＩ｜火 ０：特 Ｉ｝１ 系统怡休解 儿余 ｉ＇ｌＪ ｌ Ｊ处 ｔ 、 功能 抓：数 采 多 ｊ Ｊ【ｉＪｌｌｆ１ｉ ｌ Ｕ、 ｉ： ’。、 点，刈Ｊ‘ｌ１ ｌ场 、 带ｌ＿ ｊ Ｊ 、ｉＩ， ÷、‘ＪＩ－ 友ＩｌＥ畸ｉ 决方案 、 、 ＩＪ ｆＪ分 ，埘系统构 十勾 ＬＩＫＩ，、‘Ｊ 舣越１乙、＿ 教 ；’ｊ：ｌＩ。、十ｎＩ 、 干ｌｊｌｌ＇ Ｊ’ ¨ ｌ』＿Ｊｎ ｊ韭 』 蚪 ， ｊ、Ｊ Ｉ 场Ｊ 屯１１分１ 、１ ｌ｝｛ ： ｌ！、ｌ冬Ｉ Ｊ 【ｌＩＩｌｌ… ，ＩＪ 、 矬 、啬 ｌ｛ｌ、Ｉ×：且 “ 级。体” 什 法， ＩＥＪ Ｉ！ｆ、。 、５ 、逝ｆ．、１１叠Ｉ １、 ４ 赶 ４、 坝奠 、系统容 搜系 『 Ｉ 提 厂 决 ｈ以教 Ｉ１匕、ｌ ｌ助化、 能化、ｆ ｉ ｎ、化 Ｊ ｌｉｌ Ｊ； 三、生产运营管 Ｊ ： ０ ／＼ Ｉ ＬＬ Ｊ￣； 人 』、 ．一ｆ水ｆ匕 Ｉ｛１ 教州仃放的 系统 分’ ｛／－控运什什ｉ ｆ ． ｒ 、』 ｊ－． 、 ｆｌｉ， ０：利…他 ｌｌ＇，Ｊ通 ｆｌＣＪ 。ｉ ＿ ｊＥ化Ｉ ．ｔ－＇ｌｈ 故 ．。一 ．－ ｆｌ。资 技术：，： 』‘ ｆ Ｊ、 址 统一的 ｆｌｉｉ什川 ． 僻 能／Ｊ． 成 “ 、＿ｌ， ｆ 】Ｉ Ｊ犬爿 …０人教Ｊ 分｛ ｛之术， Ｉ＇Ｊ“什、 ！ ’ 、 过ｆ ｊ：ｌｔ！ 托 ｌｆ州１化、 ｉ川：化、利 、 ｆ Ｊ‘ 休乐、 ． 述 、ｌｌ，坎术 信 、化体 小 提 ； ｊ．逐步 ¨ ，ｊ 羽Ｉ』、订ｌ】］｝ｆ ＩＪ一，从ｌｆ＿ｊｊ Ｉ ＿ ｌ 』、 爪 』’ １ ｝ｌ Ｉ、伶ｆ Ｉｌ 辽 ． 什川０放 、 济效益． 川 奴卒、降低 戢人 Ｊ 地 』 资 ：ｆｌｆｌ能 交殳 ． 匕曙 （作者单侍． 瞎有限公司１ 约化、特 化 １＆ 捕：ｉ三ｆ Ｊ 。 Ｉ！、 、物资衍 、技术 川｛、 ｆＪ’什 个什 、质 Ｉ 川 、｝ ｊ１０川Ｉ 、 国电建中雨勘测没计研究 、 、 、 Ｊｌ５［障诊 搜ｌＩｌ＿＝ｌ｝分析