风电场监控系统-文档资料

1、风电场监控系统风电场监控系统国电南瑞科技股份有限公司国电南瑞科技股份有限公司2015.012015.01目目 录录1 12 23 34 41.风电场监控系统组成风电场监控系统箱变保护测控装置风电功率预测系统风电场升压站综自系统风电场功率控制系统风电场远程监控中心风电场远程监控中心风电场远程监控系统风电场风机监控系统1.风电场监控系统组成风机监控系统u组网结构u光纤以太网环网u光纤串口环网u通信协议u风机主控厂家私有协议u提供OPC DA2.0或MODBUS协议u功能u运行数据监视和报警u风机启动、停止和复位操作1.风电场监控系统组成箱变监控系统u组网结构u光纤以太网环网单独组网u接入风机监控系

2、统光纤环网u通信协议u电力系统IEC60870-5-104协议uMODBUS协议u功能u运行数据监视和报警u箱变负荷开关分合闸操作1.风电场监控系统组成升压站监控系统1.风电场监控系统组成风电功率预测系统u短期功率预测u超短期功率预测1.风电场监控系统组成功率控制系统u有功功率控制u有功指令控制u发电计划曲线控制u无功电压控制u电压指令控制u电压考核曲线控制目目 录录1 12 23 34 42.风电场综合监控系统方案系 统 结 构2.风电场综合监控系统方案u 升压站、箱变和风机统一监视u 控制功能，控制风电机组的启动/停止/复位，控制升压站一次设备u 升压站防误操作功能（五防）u 历史数据查询

3、、检索、曲线、报表u 图形化监视、报警提示u AGC/AVC功能u 风电功率预测u 远动功能u 与风电远程监控中心通信功能系 统 功 能2.风电场综合监控系统方案升压站综自系统2.风电场综合监控系统方案升压站防误闭锁2.风电场综合监控系统方案风机监控接入2.风电场综合监控系统方案风电功率预测系统2.风电场综合监控系统方案预测流程评估评估与与优化优化风力预测风力预测测风塔BP-ANN统计模型数值天气预报精细化释用风能电能线损、地形、尾流效应等外部因素影响（片区建模技术）统计风电功率预测结果能量转化能量转化超超短短期期短短期期2.风电场综合监控系统方案箱变监控组网2.风电场综合监控系统方案箱变监控

4、装置内容内容参数参数电源输入电源输入AC/DC 220VAC/DC 220V开关量输入开关量输入20362036路无源接点（路无源接点（AC/DC 220VAC/DC 220V）开关量输出开关量输出6 6路继电器输出路继电器输出直流模拟量输入直流模拟量输入2 2路路4 420mA20mA输入输入交流模拟量输入交流模拟量输入3PT/3CT3PT/3CT温度量输入温度量输入1313路路PT100PT100铂电阻输入铂电阻输入光纤环网接口光纤环网接口2 2个个100MB100MB，2/20km2/20km保护功能保护功能非电量、非电量、三段相过流三段相过流、零序过流零序过流过过/ /欠电压、过欠电压

5、、过/ /欠频率保护欠频率保护运行温度运行温度-40-407070安装方式安装方式嵌入式嵌入式/ /壁挂式安装壁挂式安装防护等级防护等级IP61IP61目目 录录1 12 23 34 44.风电场AGC/AVC控制系统有功自动控制 有功自动控制指令方式l 控制根据调度系统发电出力计划曲线l 控制根据调度系统有功控制指令AGC有功分配原则 l 相似调整裕度 ：即根据各台风机有功裕量的大小进行分配；l 与容量成比例：即根据各台风机最大有功出力的比例进行分配。4.风电场AGC/AVC控制系统远方/就地压板工作模式压板4.风电场AGC/AVC控制系统本 地控制l 日前发电计划来自风功率预测系统；l 实

6、时发电计划来自风功率预测系统；l 手动发电计划工作人员自行设定。l I区从II区风功率预测工作站以FTP方式接受有功发电计划曲线；l 日前每天接收后存入明日日前发电计划曲线中，在每天的24:00将明日曲线复制到日前的今日曲线；l 实时发电计划只有未来四小时，实时刷新，波浪式推进；l 手动发电计划由运行人员根据日前发电计划曲线和实时发电计划曲线进行调整设定。4.风电场AGC/AVC控制系统手动计划曲线辅助l提供从今日发电计划曲线拷贝功能；l提供从实时发电计划曲线拷贝功能；l提供块设定功能，可以设定首尾两个计划值，中间的计划值以线性差值获得。4.风电场AGC/AVC控制系统历史记录l 风机系统的实

7、际有功曲线；l 有功控制权曲线（调度/当地）；l 综合终端下发的有功计划曲线（调度/当地）；l 本地拟合的有功计划曲线（日前/自动/手动）；l 日前发电计划历史曲线；l 实时发电计划历史曲线；l 手动发电计划历史曲线；l 本地发电计划执行模式曲线（日前/自动/手动）。4.风电场AGC/AVC控制系统无功电压控制l 无功控制 ：接收调度和当地下发的总无功功率目标值；l 电压控制 ：接收调度和当地下发的高压母线电压目标值，根据目标母线电压、当前母线电压及系统阻抗（通过自学习法辨识得到），计算全厂总无功出力需求；l 功率因数控制：接收调度和当地下发的功率因数目标值，根据目标功率因数及当前有功，计算全

8、厂总无功出力需求。4.风电场AGC/AVC控制系统无功电压控制AVC无功分配原则 l 相似功率因数 ：即根据各台风机功率因数进行分配；l 相似调整裕度 ：即根据各台风机无功裕量的大小进行分配；l 与容量成比例：即根据各台风机最大无功出力的比例进行分配。AVC调节控制元件l 动态无功补偿装置l 风机变流器l 有载调压变压器分接头位置4.风电场AGC/AVC控制系统远方/就地压板工作模式压板4.风电场AGC/AVC控制系统无功电压控制l I区从II区系统以FTP方式接受次日的目标电压曲线；l 每天接收日前目标电压曲线存入明日计划曲线，在24:00将明日曲线复制为今日计划曲线；l 提供给用户手动设置

9、功能，可修改目标电压曲线的数据点，明日计划曲线和今日计划曲线两条曲线均可以人工修正。4.风电场AGC/AVC控制系统l 风机系统的电压曲线；l 无功控制权曲线（调度/当地）；l 综合终端下发的目标电压曲线（调度/当地）；l 本地拟合的目标电压曲线（日前/手动）；l 日前目标电压历史曲线；l 手动目标电压历史曲线；l 本地发电计划执行模式曲线（日前/手动）。历史记录4.风电场AGC/AVC控制系统时间分辨率发电计划曲线和电压是每15分钟一个值，为了更好地调节有功，支持斜率调节方式，即在15分钟内再插入多次功率调节。l 有功调节周期用户可以设定，1到15分钟可调；目标电压调节周期固定为5分钟；l

10、调节数值由前一个下发调节值和下一个发电计划值两个数值拟合而成；l 拟合公式 p=(p1*t2+p2*t1)/(t1+t2)，p1，t1是前一下发值及其下发时间和当前时间距离， p2，t2是下一个执行的发电计划及其时间和当前时间距离，4.风电场AGC/AVC控制系统安全策略l 完备的安全机制，对每一个用户赋予规定的权限；l 用户操作需要登陆，非权限内的操作被禁止；l 所有操作显示在告警窗口，并均被保存为历史记录可供查询；l 所有发电计划值及目标电压值均可显示设置时间。4.风电场AGC/AVC控制系统统计功能支持以下数据的统计（日，月统计）l 通道可用率l SVG可用率l 数据连续/累积不刷新时间

11、l 数据跳变次数l 母线平衡超差率l 无功补偿装置可用率l 考核点功率因数合格率l 考核点电压合格率l AGC/AVC控制合格率目目 录录1 12 23 34 45.风电场远程监控系统生产管理信息子系统通信子系统视频监控子系统SCADA子系统系统组成5.风电场远程监控系统5.风电场远程监控系统系统功能完全接收风电场端信息，实现对风电场的完整控制，实现风电场的无人值班。远方控制风机的启机/停机/复位，控制升压站一次设备。实时、历史数据查询、检索、曲线、报表。图形化监视、报警提示。简单状态检测。与生产管理信息系统通信。风电场运行分析、安全WEB数据发布。系统权限管理。风电场运行信息报表生成与分析、

12、统计计算。SCADA5.风电场远程监控系统系统特点采用UNIX/Linux/Windows的混合平台解决方案 。数据库服务器和应用服务器采用Unix或Linux操作系统，确保可靠性。 操作员工作站及其他涉及人机界面的应用的采用Windows平台，方便用户使用 。实时数据处理采用C/S,B/S混合分布式结构，并借鉴IEC61970 CIM数据模型 。历史数据处理主要用于实现系统与商用数据库的交互，实现各种数据在商用数据库中的存贮与管理 。采用面向对象的数据库技术，更加形象的描述数据结构、简化程序设计，同时提供传统的SQL接口 。任何时刻保证热备用节点之间数据的一致性，各节点可随时接替值班节点投入

13、运行。SCADA5.风电场远程监控系统生产管理系统功能设备管理：设备台帐管理、设备评级管理、故障代码管理、设备健康状况统计分析。缺陷管理：对设备的缺陷进行登录、消缺、延期、验收、分类、分析等管理。 操作票管理：操作票填写、审核、执行、终结、操作票审核评估、操作票查询和统计、操作票维护、典型操作票维护。 工作票管理：工作票填写、签发、接收、终结、工作票审核评估、工作票查询和统计、典型票维护。检修管理：检修计划管理、检修项目管理、检修物料需求管理、检修文件包管理、检修记录管理、检修交代管理。工单管理：对工单从申请、准备、批准、执行、完工、报告、验收关闭的全过程进行控制和管理。移动设备应用：提供对移

14、动巡视、移动缺陷管理、移动检修管理的业务支撑。 5.风电场远程监控系统通信系统方案风电场侧电力数据传输网覆盖具备2M(E1)链路接入远程监控中心侧电力数据传输网络未覆盖敷设光缆至供电公司传输网现状5.风电场远程监控系统调度运行管理内部数据网调度电话业务考虑远期规模每个风场2个2M链路发电计划管理与省调间调度电话与省备调间调度电话系统内电话检修计划管理传输网业务需求通信系统方案5.风电场远程监控系统通信系统方案传输网拓扑结构5.风电场远程监控系统通信系统方案内部数据网拓扑结构5.风电场远程监控系统您的标题您的标题中心中心转达转达顺序顺序振铃振铃同时同时振铃振铃统一由远程监控中心接收转达调度命令至各风电场，并在各电站执行完毕后向给各级调度汇报首先在各风电场的调度电话振铃，达到设定次数无人接听时转由远程中心调度台振铃，任意一方接听后，由接听方执行调度命令并向调度汇报执行情况。远程监控中心的调度台与各风电场的调度电话采用同时振铃的方式，任