大型风电场远程与中央监控系统技术方案

大型风电场远程与中央监控系统1系统组成大型风电场远程与中央监控系统由服务于风电场的风电场中央监控系统和服务于风电公司的风电场远程运行信息管理系统两部分组成。其中风电场中央监控系统安装于风电场内，实现对风电场内所有风电机组的中央监控功能以及风电场发电功率预测、风电场发电智能控制等高级应用功能；风电场远程运行信息管理系统安装于风电公司，实现对所辖各风电场运行数据的远程管理功能。图1-1系统功能组成1.1风电场中央监控系统的系统组成如图1-2所示，大型风电场中央监控系统根据风电场规模在监控中心放置一台或者多台应用服务器以及一台数据库服务器，应用服务器通过通信集中器连接光纤网络与风电机组进行通信，应用服务器与通信集中器间设置双向物理隔离设备，以避免来自应用服务器和监控网络的非法访问，监控人员可通过连接在监控总线上的主控室工作站访问安装在应用服务器上的风电场中央监控系统，实现对风电机组的中央监控。在应用服务器与风电场外网络出口处设置双向物理离设备，防止风电场外数据对风场内部设备的影响。，数据…专业气象预报1.2风电场远程运行信息管理系统的系统组成由于风电公司与其所属风电场往往距离遥远且风电场分布分散的特点，在风电公司与其风电场之间建设专网成本过高，因此利用Internet通道实现互联是经济、可行的方案。如图1-3所示，风电公司与其所属的各风电场采用VPN设备连接互联网，实现风电公司应用服务器和风电场应用服务器的通信。VPN设备可保证风电场端及风电公司端网络的有效访问及网络安全。风电公司内部工作站可通过公司内部网络以浏览器的方式直接访问安装在应用服务器上的风电场远程运行信息管理系统，实现对风电场运行信息的远程管理。图1-3风电场远程运行信息管理系统的物理组成2系统功能2.1风电场中央监控系统的系统功能2.1.1基本功能通信管理：系统自动与预先设定的风电机组建立通信连接，并具有通信中断后的自动重新连接功能。通信功能的设计遵循国际风电机组监控通讯标准IEC61400-25协议，结合主流控制器提供的标准OPC接口，实现风机PNP功能。数据存储：数据存储的功能分别在通讯集中器和数据库服务器中实现。通信集中器中可存储风电机组数不小于100台、时间分辨率0.5s以下15天的实时运行数据。数据库服务器可存储风电机组数不小于100台、时间分辨率0.5s以下20年的实时运行数据。监视功能：实时监视风电机组的运行状态及运行数据（数据刷新周期可由后台设置，设置范围视风电机组型号而定，一般为0.5s-30s）。实现绘制风速一功率曲线、风速分布曲线、风速趋势曲线等功能。

刊皴置馈志也口ffwetfcn而史学JBB蚯计据廉M蛟时压』落的QP；。呵三确g二1■■口口■后<■□.4IM-W*昼-fi.!L.01取号M51*NM；If.dhbUfl技嘉::&H属ft&二MM:J嶂hj^IE:IE.I4*/x妃状至瓦机写:t>urtE舌:咕州E=0.fefkrIE.国粗实霉：程itHftS:soeNM；If.dhbUfl技嘉::&H属ft&二MM:J嶂hj^IE:IE.I4*/x妃状至瓦机写:t>urtE舌:咕州E=0.fefkrIE.国粗实霉：程itHftS:soe^«|?»:JS£i™JM：IEI4t/s名:fu«3有妲&季<PLH：心心iHMS:fuDE省珈曲率=0.I±kr鼠设:12.144/e区可咄-卷和国就菩:r«»M韦醐*；0.埴x心:IE.]^b/£舄就我事，咨如Hirt：s:15了，助由率;■・i±i»曰吐:IZ.14«/=词机担雀:gMtS:Mt.Wftffij*-：CUE：风相母彳JWs底31株事:尚热JWs颇跋寄:耕粗岫垂,曹心Mm宣普liw一尊:D.381^.IWs阳ft我兜:知林PSJI^；tEg=o.i*倾找毒=尚相回孔茵tf-S4=0.IZfavp^mt*:待粗风赢％5丑#物平=。-1土AS±1£IWs鼠也成寄；得It风赢以5丑#物平=0-15AS±IEIWs反扒推搴如擀耻觊心：无分功羊三电-控-觐速：健.1”人国技找芯.升鼠缨'风机秋:MILStF3LWl^；tf-isWl-gtFg比WL£tF5图2-1风电场监视界面系垸叫间umo口3，】。io；47i22当前用户ndmm平陋腰（nv（）；is.u启助率（kg;&sb母发电寄（kwh）:敏m远控功能：实现在监控中心对风电机组的远程开机、停机、左/右偏航、复位、功率设定与控制、图2-1风电场监视界面图2-2风电机组最大变化率控制运行统计：实现对风电机组的运行数据统计功能（风电机组正常运行的小时数等）

图2-3风电机组运行信息统计双击某统计项目后将弹出对应图表，并实现图像的导出。如图2-4所示。图2-4统计项目曲线数据管理：实现对风电机组运行数据的自动存储与维护，自动生成报表，支持数据查询，具有数据导出功能。

Finspun赫蒲成笠髀琲!时MSFlfi*省功助童Finspun赫蒲成笠髀琲!时MSFlfi*省功助童梆r*WWEQ000罚』imwia091546±u^d£utfe36O_DU0-004确好整r*j£eZK5.35CLDOZL.ZDisa.'M0.10143£E皿□1埃：第QDO981145,91。.炉17Lflla止02KG.®0.00gCOiSM.eit.uMMQEWZMO.DOG.acl^Q.EQia.ie15IEfuTS01KGKflno4翌i湖.a0.i?IW01陋L5T00020.Lfi1375.04DJ21：3?5£破01顾51oon20日13!7酒90913茂tak^.0JW1.HCLHUqcfi"LT.5#9.IEimW£EQZITT.EJCLOD381575.D35.OT1MLQ1培泸O.QOQ20点ITLfl0aoee队000G12ISM.Si.W1S1G£u£eoZKZMCLDQ400tara.^LfaTffl□2UE3Eano13.L2JE45.QIG.12111201邮L5100D2D.L6-T375.WD12T3?50EITTE3。onttOOirseraamguEIIT.23acivEl.囱15LT.S1确1MLfJiDZZITT.E3CLOD13.3013L7.M3.0T1MLE皿□1B孙a.no412dSTg.Ot4.07ITLflE翅01您390.0041213?5.W-WITLfl62D0&3S0.00坎.W1132.■Ma.ie11樊□2DE£Wado18.L4JE45.QIEOT1SIGo211T约00012.0012S0.58184IJ氏球01境蔬gD(iIl.tS»1*IT15*造弄.馄机fu£&VJT珀时间|2flWHK-04tnAC0(]vMsftffj阀：ED10-03-i3llL.CT.4i5v攻降妄匹王初盅。阳瓦机M段名仞俱贩衣―F诅航域至J|只斜邪婀IM1易死用询当俱Ji免没旬百豌b军顷笑瓯刖号职帝F瞬为□S:=H刁建于找破*Si±LI非：男认力全岳旬机兰通夏向危m做费Ml旬主秘龄费口诜gut小.佥无迥率二|功理团成了|蛹果二I疆曲i在丘买亏轮法力部遇盈混粗殳:］女理I知通芸参数管理：程序后台远程修改风电机组运行参数，维护OPC配置文件，实现对不同类型或新增风电机组的支持。故障报警：风电机组发生故障后，通过屏幕图标闪烁以及音频提示的方式提示监控人员，并将故障信息存入数据库。2.1.2高级应用功能风电场发电功率预测：采用智能预测方法可实现未来0-4小时的超短期发电功率预测；可接收来自气象部门的专业气象预报，实现未来24小时（该时间长短由来自气象部门的专业气象预报时间决定）的短期发电功率预测。本部分高级应用软件的功能与指标符合国家电网公司颁布的《风电功率预测系统功能规范》。国电心巴舀I泗埼卷电沔&■猝。具macm・日.胴1恤：那蚯^同，ma溟敏帆I，□功EA：旨hi同后娈僵他叩a脚hi■日宜主恩±用：匚：曲・河苴i*・l■日访玩祢*—理一也十才询.研l«R>3加tzummuyG.&1.&10.5DIOOHJ3QDMM-D3D2[4DCH□叫DODG-D3MC4M-Q^DSUlnt-03HDDDDE13V7二izdoM-nauca风电场发电智能控制：通过基于IEC-61850标准的智能电网扩展接口，可自动接收来自电网调度机构的指令和控制要求；能智能实现电网调度机构控制风电场输出有功功率的指令，使风电场具有输出有功功率的控制功能;在风电场出口电网系统发生故障或扰动而引起风电场低电压穿越时，能智能实现对机组的相关紧急闭环控制，使风电场具有低电压穿越控制功能。本部分高级应用软件的功能符合国家电网公司颁布《国家电网公司风电场接入电网技术规定》的相关要求。2.1风电场远程运行信息管理系统的系统功能布局信息：通过地图的形式显示风电公司所属风电场以及风电场内部风电机组的地理位置，并根据运行状况以不同图标显示。图2-7风电公司所辖风电场地理布局数据监测:可实时显示各风电场每个风机的实时运行数据，并且可以选择地图模式、风机列表、单台风机等多种显示模式，显示模式不同，所显示的监测数据项也不相同。超阳凹xMir风电场发电智能控制：通过基于IEC-61850标准的智能电网扩展接口，可自动接收来自电网调度机构的指令和控制要求；能智能实现电网调度机构控制风电场输出有功功率的指令，使风电场具有输出有功功率的控制功能;在风电场出口电网系统发生故障或扰动而引起风电场低电压穿越时，能智能实现对机组的相关紧急闭环控制，使风电场具有低电压穿越控制功能。本部分高级应用软件的功能符合国家电网公司颁布《国家电网公司风电场接入电网技术规定》的相关要求。2.1风电场远程运行信息管理系统的系统功能布局信息：通过地图的形式显示风电公司所属风电场以及风电场内部风电机组的地理位置，并根据运行状况以不同图标显示。图2-7风电公司所辖风电场地理布局数据监测:可实时显示各风电场每个风机的实时运行数据，并且可以选择地图模式、风机列表、单台风机等多种显示模式，显示模式不同，所显示的监测数据项也不相同。超阳凹xMirDK4-IJIP5W5图2-8数据监测功能时I视由心彰砂惬齿耕5,诅压太低球FiSflti■冷2DIM-15iMiMamii御干gif盘电里[K41)风理」可审.L用外日；丫Dltl.3JSSil2^420IM.I521WJ3OiM.jjJR55J1DIM-152]MILL如劝2Q£&-!-2t]5O2：i3J4IM-I52I-4I:43"Mil]55e：E5Sfewl45M尽PtPl合尊干却£1=3-S]赤有5晒度无JijtJEEEtrfiP也n白酸u课中财占散密风电公司远程运行数据管理系统数据查询:提供历史数据查询、风电场信息查询、故障信息查询以及数据导出功能等，实现对运行数据综合管理。箍风电公司远程运行数据管理系统|k$展-.廓耻」VPMQ她g天HEM唯wS怫曲1曲世濯命心如1i*uilll1W5ii磊点壬亦妹*:』虾・1；・1,口:引：。侦E1"■mmW5；启HHIHUT理蛀也*.呵SWl1i*uilll1W5ii磊点壬亦妹*:』虾・1；・1,口:引：。侦E1"■mmW5；启HHIHUT理蛀也*.呵SWliMii待i：4t^uiOl1时眼眼HiQ£?i：3iIO:】E41保蛙宝MB-iMI，孙-皿«FuiQl1mg倡由口MN去版琳i璧20^^11I2：5i；41FwilM1114七疆2W-1J-II环蛭金戒菲文?1)|J?-1/U1J:5I：4S3：FuiOl120K-C-1H1ld1：E^2tM?-1JiE11:17:33153£fe£±SA^th2EPQ-1112:51:43fuiDI12W2•伯11=2的A2QPB-12-IIZ3111FanDI1JDWN1B11^C\4S2W-12li尧i牌隆彰拓宇昼lH兵£呷QUU制：若ruiDI1UIH1】』】；1勺2SM912II也饵:初21SE疏安史最陇（M2DCFIZ1!I7;5I.H310AMI12盼口，1日2^12I!12!EMI33尊蹄金5■册更IBCPRUI214L4S上T-JI心Ed.M.mUAH害IfWlH墙m蝴■■南容•■嶙薜5W图2-9数据查询功能数据项分析:提供了实时运行数据对比、风场时间段内发电比、据趋势图等数据分析功能。风速与功率曲线、风机数Z01D-D1-O1TOO.AU2D1D-DSO91：OD讪云jfi-ifcJ谊网妨vTan01v；lE数据报表:针对单台风机、风电场提供了相关的日、月、年报表，报表的格式和数据项可以根据需求自定义，可导出EXCEL格式。此外还提供了运行系统发电量的年度报表。

风电公司远程运行数据管理系统HOKl-MtOm■K舞恭■档蕨■耳回划A•董莉I0HU1日皿罚・回H耳好@3X410«IWHB日J!«Win•辱■用箕IMiZlMMlZ>H!C>Bifil臼港靴WKIWBiZlhWflEBwi»Bw&iaipMKBJI而£Mi心Q53Jl.s也书风电公司远程运行数据管理系统ipMKBJI而£Mi心Q53Jl.s也书TKE-NRM汕gJ1.3I引J4iJ.w岗目口="*击"SU导中MiraisoE44f7?««C-JMFTja■l以3'.3IFIJIan二帽由时心Ud-Iisair)E444H.WC-JMU4CG5ETJfl41^4J13I引用*id亲职医*1地U--N口触场QHiKILKC4iE辨!CJ4UpJ1.5IMJ1JSJN二悴疗仁晚疆Q肿瞬璀C43■F.钟饷行3USmiiJJH?£EiM3EL4^IC.ULLUI2RW£ilC-SS99UEdlF1J3CM皿“STJIJ3L93,1.91；I3I为c<手帽由咕心：句AUAHIZDJCQIE-iraiKE444DWC-JM方2441L4J13IILMj□刷斐欢亲顽冬MIMIHUiKHlHE4>■71.44故g"心心J1.5INJI35JMIHSlKEEE麝C-.«f打JftUMJ15I.滁JflJN[gjjjftiSMH财岬“MHJimiJTRfl*联墨禺时浦tr^RHSKfli?的毗UKi■耍蜀箕眼M园声四I成房*殖瞿屋SRltMiSrsntiT小佳王]巨三可”|：F|~WT~|3系统特点风电机组扩展PNP技术：系统充分考虑风电机组分期建设的扩展与投运问题，具有风机即插即用功能，无需二次开发，在管理后台即可实现风电机组的增加。该功能通用于支持标准OPC协议的风电机组。标准OPC接口：系统为其它高级应用系统提供OPC技术的数据信息调用方法，避免其它系统直接访问监控系统数据库，保证监控系统的数据库安全。信息共享遵循OPC标准协议格式，接口实现便捷。标准化：系统设计遵循国际标准IEC61400-25和IEC61850，提高系统成熟度。系统功能和指标符合国家电网公司颁布的《国家电网公司风电场接入电网技术规定》和《风电功率预测系统功能规范》的有关要求。易用性：系统集成容易，硬件系统配置、数据库安装设置、风机接口协议设置简单。一般网络集成商经过简单培训即可轻松完成系统集成，风机整机厂商也能按照接口文档方便完成风机接口协议配置。通用性：系统具有硬件接口转换方案，该方案从理论上适用于支持OPC工业接口标准的所有风电机组。软件商业化：对增加所支持风电机组类型无需进行二次开发和修改，对windowsXP及以上版本的操作系统完全兼容，控制界面风格简约，具有完善的系统软件许可保护方案。4设备配置系统功能用途配置说明数量风电场中央监控系统应用服务器CPU:Intel四核志强处理器，主频2.6GHZ以上；内存：4G(ECC)以上；硬盘：SCSI292GB以上Raid磁盘阵列1台(负责机组数不小于100台)数据库服务器CPU:Intel四核志强处理器，主频2.6GHZ以上；内存：4G(ECC)以上；硬盘：SCSI1TB以上Raid磁盘阵列1台(负责机组数不小于100台)

通信集中器工控机CPU:Intel四核处理器，主频2.6GHZ以上；内存：4G以上；硬盘：SATA1TB以上1台（负责机组数不小于100台）