风电管控一体化平台
风电场群集中监控一体化系统PPT课件
目录
❖系统定位
风电场群 远程集中 监控系统
❖系统架构 ❖监控系统实时监控 ❖监控系统数据应用 ❖满足外部各种应用要求
❖系统重难点
❖风电企业信息化整体规划
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系统整体架构
控
上
制
传
信
信
息
息
风力发电机组
控
上
制
传
信
信
息
息
变电站
上 传 信 息
气象站
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系统应用结构
第5页/共53页
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目录
❖系统定位
风电场群 远程集中 监控系统
❖系统架构 ❖监控系统实时监控 ❖监控系统数据应用 ❖满足外部各种应用第17页/共53页
监控架构图
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系统基础监控
实时监测与控制调节
数据采集与处理
系统 功能
故障与报 警
事故追忆
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第25页/共53页
风机监控：功率曲线
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故障报警
及时、准确、全面的报警平台
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目录
❖系统定位
风电场群 远程集中 监控系统
❖系统架构 ❖监控系统实时监控 ❖监控系统数据应用 ❖满足外部各种应用要求
❖系统重难点
❖风电企业信息化整体规划
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数据管理
1
历史数据管理定期保存数据，对保存的历史数据点可设定存 储周期
• 整体调控
出于稳定、安全的角度出发，电网需要对风电场进行远程的各类调控。
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数据采集
集控系统对风电场的所有能够采集的数据进行了整合，并且基于一 定的逻辑规则，对一次数据进行了二次加工，形成了众多的二次数据。 出于需要对风电场运行情况进行实时的了解、分析、总结，包括电网在 内的各方，按照自己的需要，接入部分数据。
风力发电综合监控系统解决方案设计
风力发电综合监控系统解决方案时间：2013-3-22点击：5402返回太华伟业风力发电综合监控系统解决方案北京太华伟业科技有限公司目录第一章项目概况11.1项目背景11.2现状分析11.3设计目标21.4设计依据31.5设计原则3第二章系统总体设计52.1系统总体架构52.2设计思路52.3功能设计62.4系统特点82.4.1采用应用整合技术82.4.2采用高清监控技术82.4.3采用智能分析技术102.4.4采用电力专用平台软件11第三章前端系统设计123.1风电机组监控子系统123.2升压站监控子系统123.2.1视频监控系统123.2.2音频系统173.2.3动环监控系统183.2.4客户端313.3前端保障单元323.3.1防雷323.3.2抗干扰323.3.3供电电源33第四章监控中心设计344.1监控中心架构图344.2服务器管理系统344.2.1服务器344.2.2工作站364.3存储系统364.3.1CVR存储模式364.3.2存储配置384.4解码系统394.4.1解码器404.4.2视频综合平台414.5显示系统434.5.1产品介绍434.5.2主要功能444.6网络系统484.6.1主干交换机484.6.2防火墙484.7保障系统504.7.1视频质量诊断系统504.7.2时间同步装置524.7.3短信\彩信报警模块53第五章平台软件设计555.1平台总体架构555.1.1基础平台层565.1.2平台服务层565.1.3业务层565.1.4应用层565.2平台关键技术565.2.1中间件技术575.2.2构架/构件技术575.2.3工作流技术575.2.4XML和Web Services技术585.3平台模块585.4平台功能595.4.1通用业务功能595.4.2基础管理功能645.4.3扩展业务功能685.5平台运行环境705.5.1硬件环境705.5.2软件环境715.6平台性能指标71第1章、第一章项目概况一.1项目背景风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。
智能型风力发电调管控一体化综合应用平台设计
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ｌ ｌ
一 ＿
—
的系统 工程 调试 工具 。
１ 系统 基 本 功 能
智 能 型风 力 发 电调 管 控 综 合 应 用平 台 不 同 于 传统 的 Ｓ Ａ Ａ系统 ，不仅 能 实现 对 现场 运行 设 备 Ｃ Ｄ
数 字和 模 拟信 号 ， 通信 处 理后 由 电力 数 据 专 网上 经
送 至调 度 中心 ， 接 受 调度 中心下 发 的功 率 和 电压 并
２ 系统 网 络 拓 扑
２ １ 系统拓 扑配 置原则 ． 系统 在 网络 结 构 、 软硬 件 的 设计 上 遵 循 开放 性
调 节指令 、 控保 护设 备设 定值 等 。 测
数 据 采 集 与通 信 模 块 负 责 采集 风 机 控 制 系 统
（ ） 据整 合 。分 类 数 据可 根 据需 求 重 新 组织 ２数 成相 应 的数 据模 型 ， 据处 理 中心负 责 处 理 系统 内 数 外数 据转换 。 （ ） 据分 析 。可对 整合 数据 做深 入分 析 ， ３数 以在
原则 ， 以达到系统 的可 扩充和可维护性 。 在计 算机 、 网 络设备 、 外部设备 、 操作 系统 、 开发环境 以及数 据库 的 选 型上 均坚 持模块 化设 计 ， 遵循 国际 标准 。 系统 采用 分 步式 体 系结 构 ， 层 的各 功 能 子 系 每 统合 理 分布 在 通过 局 域 网连接 的冗余 、 群 配 置 的 集
各服 务 器 、 工作 站 之上 。系统 支 持结 构 扩展 和功 能 升级 ，新 功 能 扩展 可 通过 增加 新 节 点方 式 实 现 ， 具
理、 网络 发布 等功 能 。
新能源集控中心一体化平台关键技术的探究
新能源集控中心一体化平台关键技术的探究摘要：进入21世纪以来，我国科技水平发展迅速，新能源被广泛应用。
我国的新能源项目建设在持续的发展着，许多能源公司都逐渐加入到开发新能源的潮流中。
开发新能源的地方通常来说都比较偏远。
为此，需要在一定程度上强化区域新能源厂站运行的水准，优化运行人员的工作条件以及工作环境，争取将新能源集控系统建设效益最大化。
本文通过对新能源与水电监控系统一体化建设进行相应的分析和探究，提出了相应的参考意见。
关键词：新能源集控中心；一体化平台；关键技术引言为了加快新能源开发的步伐，解决风电场、光伏电站工作环境恶劣、巡视困难等客观问题，我国急需建设和发展新能源集控中心，达到“远程监控，现场无人、少人值守”的目的。
本文通过总结新能源集控中心的需求和特点，探究了新能源海量数据处理、基于海量数据的智能报警、多协议统一接口等关键技术，解决了新能源集控数据传输、设备接入、特色监控应用等实际问题，提出了构建新能源集控中心一体化平台的解决方案。
1新能源系统建设思路要实现对新能源厂站的远程集中监控，必须将新能源厂站的监控升压站、汇流箱、逆变器等设备的信息接入集控中心，同时保证远控控制命令的正确下达。
通过论证，乌江公司计划在现有集控水电计算机监控系统、电能量系统、集控数据中心基础上，利用现有设备进行技术改造，不再单独构建新能源平台，实现对新能源电站的集中监控和统一管理。
系统建设包括网络通信链路、计算机监控系统、新能源集控系统与数据交互平台对接等功能。
其中将水电计算机监控系统与新能源计算机监控系统结合起来，实现新能源电站的远程集控是最核心的问题。
具体建设步骤如下：（1）新能源系统安全Ⅰ区与安全Ⅱ区共用调度数据网双通道A/B网络。
系统通过新能源厂站通信机进行相关数据的采集。
（2）新能源系统网络通信链路按照水电集控中心调度数据网的结构进行建设。
在现有的SDH传输设备上增加以太网板接口板和光模块板。
（3）优化新系统接入方案，结合集控中心实际，利用现有平台，将新能源系统融入现有水电计算机监控系统。
论风电企业管控一体化安装的优越性
２ ４・
科 技 论 坛
８ ． ２社会效益评价。 在提高发电量的同时， 相对减少了二氧化碳的 风 电场群远程集 中监控系统（ 集控站侧 ） 包含 系统管理 、 数据采 排放。 同时改善工作人员的工作 、 生活环境 ， 降低劳动强度 ， 体现了公司 集、 统计分析 、 监视、 报警 、 软五防等系统功能 。 坚持以人为本， 留住人才、 吸引人才的人才政策。 ７ ． １系统管理功能实现权限管理 、 系统 日志、 备份 、 存储功能 。７ ． ２ 优化用工结构 ： 在集控 中心配置专业人员 ， 集 中解决风电场的技 统计分析实现功率曲线生成 、 可利用率、 状态统计、 故障统计功能。 术问题 ， 从而改变每个风场都需要专业人员的现状 。同时会降低人员 ７ ． ３数据采集实现采集故障子站 、 电量统计 、 风机数据 、 综 自保护 工伤的风险。 综匕 所述 ， 无论在人 、 财、 物各方面将会得到资源的整合和 数据等功能。 优化 ， 加速各公司对风电行业的整合力度 ， 推动风电产业链的发展 ， 实 园 ７ ． ４监视功能实现风机界面、 曲线、 风机查询 、 风机报表 、 变电站界 现风电行业的科学管理模式。 面、 变电站查询 、 变电站报表 、 变电站曲线 、 变 电站事故追 忆等功能。 ９ 结论 曰 ７ ． ５软五防实现自动开票等功能。 随着风 电建设的深入开展 ， 风电场的运营越来越集中到几个大的 ８经济效益和社会效益评价 运营商旗下 ， 每个运营商所管辖的风电场数量不断增多 ， 如果没有—个 ８ ． １经济效益评价。 （ １ ） 提高管理水平 ， 增加发电量。 集控中 ｔ ｌ ， 的实 有效的集中管控平台， 无法对风电场进行有效的管理。 现将会大大提高运行人员： ￣ － ， ｔ ｉ Ｓ ． ｔ 备的管理水平 ， 通过数据对比及时发现 通过分析 ， 实施风电场群远程集中控制的区域性管控模式 ， 有助 设备 出力差距 ， 做到对设备的提前维护 ， 及时检修。这样将最大限度地 于加强运营能力 ， 提高管理效率， 保证发电运行的安全 ｆ 生 和高效性 ， 降 昏 减少因风机故障消缺不及时导致的损失 电量 。同时此系统的建成在面 低成本， 提高利用小时数 ， 增加企业效益 ， 能切实有效地满足风电产业 对电网出力控制方面将会发挥更大的作用 ，优化各风场的整体 出力 ， 快速发展 、 规模容量扩张的需要 。同时配合电网成为友好型电网 ， 建设 以最佳 出力配合 网调要求 ， 达到增发电量的效果 ， 在抢发 电量方面带 风电场远程集中管理平台是非常必要和有意义的。风电企业面临的各 来可观的效益。根据调查统计结果显示 ， 实施风电管控一体化系统后 ， 种管理维护问题 已经出现 ， 今后还将不断重复出现 ， 因此风电管控系统 每年可提高发电时间 ２ ％。如果集中管控 １ ０ ０万千瓦容量的风机 ， 风ｌ 力 在风电企业的建设非常紧迫 ， 同时也将产生理想的的经济收益。 发电的年最低运转小时为 ２ ０ ０ ０ 小时，则每年可以多发 ： １ ０ ０万千瓦 Ｘ 参考文献 ２ ％× ２ ０ ０ ０ 小时 ＝ ４ ０ ０ ０万千瓦时 ， 即４ ０ ０ ０万度电。假设每度电 ０ ． ５ ０ 元 【 １ 】 王兆安， 黄俊． 电子电力技术［ ． 第四版． 北京： 机械 工业出版社 ， ２ ０ ０ ０ ． 计算 ， ４ ０ ０ ０万度 ／ 年× ０ ． ５ ０ 元， 度＝ ２ ０ ０ ０万元 ／ 年 ，即每年多发 ： ４ ０ ｏ ０ 【 ２ 】 郭传铁． 光纤传输组网技 术在电力通讯 中的应用ｌ Ｊ １ ． 中国技术新产品， 万度电， 可以产生经济效益为 ２ ０ ０ ０ 万元 ／ 年。（ ２ ） 减人增效 ， 降低人工 ２ ０ ０ ９ （ ９ ） ． 成本 。集控中心建成后 ， 减少现场运行人员数量 ， 如果每班减少一名运 ｐ ］ 巩敦卫， 孙晓燕． 智能控制技 术简明教程 彻 ． 北京： 国防工业出版社 ， ２ ０ １ ０． ８ ． 行人员 ， 这样每个风电场至少可减少运行人员 ３ 人， 按每人每年 １ ０万 元薪酬计算 ， 每个风电场每年可节省 ３ ０ 万元 ＾ 、 工费。随着风 电场数量 ［ ４ ］ 韦巍 ， 何衍 ， 王耀南． 智能控制基础 北京： 清华大学出版社， ２ ０ ０ ８ ， １ １ ． 的增多 ， 经济效益将更加明显 。据以上两点分析 ， 建设风电管控一体化 【 ５ 】 屠强． 变电所 自动化 实用技术及应用指南［ ｈ ． 北京： 中国电力出版社 ， ００ ４． 系统必将给公司的生产运营带来很大的经济效益 ， 是实现风电企业精 ２ 细化管理 、 高效运营的理想途径， 同时随着风电场运营数量 的增多 ， 集 【 ６ １ 任 清晨风 力发电机组工作原理和技术基础 ． 北京 ： 机械 工业 出版 社 ． ２ ０ １ ０ ． 中管控发挥的作用将越大 ， 取得的经济效益越明显。
风电场运行管理模式介绍
劳动强度,提高劳动效率;四是便于决策人员及
Байду номын сангаас
时掌控所有风电场的生产运行,及时做出正确
的判断,提高管理层指导风电场生产工作的及
时性、针对性和科学性;五是人员配置和机构
设置将比实施前大幅减少,交通车辆、外购电
量、生活消耗、基建成本等也将有所下降。
2.2 国外专业化管理介绍
负责风电场运行、检修工作,风电场运检人员 由场长管理。此种模式下,运行和检修人员员 无明确分工,共同负责风电场的安全运行与检 修维护。
1.1 运检合一模式
此种模式下,运行和检修人员员无明确分
工,共同负责风电场的安全运行与检修维护。
该模式对现场人员综合能力要求较高,要求现
场人员具备倒闸操作、设备运行参数及告警
2.1 区域远程监控模式
规范统一管理,在全企业层面建立一套符合新
能源特色的安全生产管理制度,编制统的规章、
制度、规程及考核标准,统一管理模式,统一管
理要求,实现优势互补、资源共享与现有一些
风电管控模式相比,实施“远程集中监控、区
域检修维护、现场少人值守、规范统一管理”
的生产运行管理新模式后,
2.1 区域远程监控模式
(4)运检分离的总体优势
2)按照传统管理模式,运行和检修是两个平行 的生产管理部门,但还是“一家人,检修质量的 验收仍然属于自己检修、自己监督、自己验 收,不符合现代化管理的要求。实行“运检分 离”,对检修维护公司的检修实现全过程管理 和监督,做到规范化管理,风电公司可以集中精 力做好定检维护、科技、技改项目的管理工 作。
2.1 区域远程监控模式
SCADA(Supervisory Control And Data
海上风电安装平台(下)
海上风电安装平台（下）导读海上风电安装平台为海上风电施工的关键核心装备，用于海上风力发电设备的打桩和安装。
海上风电安装具有组件多、超长、重心高、机位多、起吊高度高、定位精度高、安装环境恶劣等特点，是一项复杂的系统工程，影响海上风电开发成本和安全性。
随着海上风电开发向大容量风电机组、深水海域发展，建立专业的施工船队、培养专业人才，加强技术研发，提高我国自主设计与制造能力，加大风电安装船等装备的投资力度，对适应我国未来能源需求发展具有重要意义。
海上风电安装平台的关键技术Ei海上风电安装平台的结构设计海上风电安装平台集海上风电设备打桩、安装、运输等功能于一体，由上船体、沉垫、桩腿、起重机等构成。
上船体通常采用脑部有线型的矩形型式；沉垫则为整体水密结构，采用脑解均削斜的矩形型式。
上船体和桩腿通过双啮合升降系统连接，沉垫和桩腿通过锁紧系统进行连接，桩腿可穿越沉垫，在站立状态下插入海床起到抗滑移的作用。
通常情况下，平台由百个左右的风电机网格组成，每个网格上风电机的功率约在2兆瓦至5兆瓦之间。
可以预见的是，随着风电行业的不断发展，单一风电机的功率可进一步提升至10兆瓦左右。
在平台结构中，每个风电机与中央高压直流变压器、岸电之间，均保有一条独立的电缆作为连接媒介，此类电缆在设计中需要使用专门设备进行铺设。
目巨型桩腿的设计制造桩腿是支撑整个安装平台重量和运动的核心部件，长度近百米的桩腿由IOOnUn厚超强度E690海工钢多段拼装焊接而成，桩腿上有两组共80多个对穿通的准550±0.5mm销孔，两组呈90°角垂直分布，重达2万吨的平台通过桩腿上的定位销孔上下运动。
桩腿分段焊接质量直接决定了桩腿的强度和变形，从而影响了定位销孔的圆度、同轴度、直线度与位置精度，进而直接影响平台上下运动的平稳性，尤其是多条腿上下运动的同步控制，错误安装甚至导致整体平台报废。
为了满足深水区风大浪高水域的作业要求，需要设计出全新的高稳性结构桩腿和防滑桩靴。
中国风电集团风电场信息化建设运营管理系统建设方案
中国风电集团信息化建设风电运营管理系统建设方案■建设目标（为什么建）■建设背景■建设目标■建设思路（怎么建）■管理+IT■如何异构■建设原则■建设方案■建设架构规划（建什么）■企业级流程梳理（BPR）■4大主线■应用系统组成■应用架构的设计■IT标准与组织■预期效果（结果是什么）■典型案例■建设目标（为什么建）■建设背景■建设目标■建设思路（怎么建）■管理+IT■如何异构■建设原则■建设方案■建设架构规划（建什么）■企业级流程梳理（BPR）■4大主线■应用系统组成■应用架构的设计■IT标准与组织■预期效果（结果是什么）■典型案例（5）数据基处于相对静态，集团无法及时获取风电场实时信息，影响决策科学性建址偏僻，通讯困难区域广，管理难度大条件恶劣，工作压力大（1）（4）手工作业电子化未完全普及，文档管理工作量大（3）现场生产运行人员少专业程度不高（2）风电场机型复杂系统多，对自动化要求高信息化基础薄弱存在的问题我国风电起步晚，发展快，因此存在的问题也比较多，主要表现在：随着国家新能源政策的不断完善和清洁能源机制的不断优化，风力发电企业正面临着新的竞争态势。
在提高装机容量和风电设备利用率，提供更多优质的清洁和可再生能源，实现上网电量最大化、利润最大化、运维成本最优化的要求下，中国风电集团的工作重点表现在：⏹安全生产⏹管理创新⏹经营绩效信息化工作如何支撑中国风电集团的工作目标？??风电企业信息化建设的总体目标，是利用现代信息技术提高集团经营管理效率、抓住机遇、控制风险、有效利用风资源和掌握风电场运转全局，实现运营规范化、管理现代化和决策科学化的重要工具；实现集团风电场由经验化管理到数字化管理、知识管理的跨越式飞跃，体现以信息和知识为本的现代管理理念。
提升管理创造价值2个模式✓中国风电集团决策支持模式✓风电分公司“少人值班、集中监控”的管理模式 1个平台：建设风电管理一体化信息平台4项核心功能：风电资产管理、风电生产、风电安全、 1个荣誉：风电企业信息化标杆企业4获得1个荣誉321实现4项核心功能构建1个信息平台形成2个管理管理模式中国风电集团信息化建设2141目标资产管理决策信息化建设的三个保证、五个平台三个保证⏹保证设备可靠、维护经济⏹保证安全运行、经济运行⏹保证低成本、高收益运营⏹业务规范、知识⏹绩效时效、质量⏹管理闭环、改进⏹信息实时、有效⏹开发用户自主参与五个平台⏹成为我国第一家风电信息化标杆企业；⏹形成国内风电企业领先的“集团决策管控模式”；内容导引■建设目标（为什么建）■建设背景■建设目标■建设思路（怎么建）■管理+IT■如何异构■建设原则■建设方案■建设架构规划（建什么）■企业级流程梳理（BPR）■4大主线■应用系统组成■应用架构的设计■IT标准与组织■预期效果（结果是什么）■典型案例IT助发展，管理借IT，管理思想与IT技术相互融合，固化经验融合固化信息化技术管理思想CDM管理思想，少人值班、集中的管控思路，决策支持目标IT技术远程监控风电资产管理数据高度集成战略目标手段基础二、建设思路：管理+IT—管理思想与技术手段融合管理目标一流的国际化清洁能源企业二、信息化建设思路：管理＋IT集团风电信息化是分层次的。
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2017年6月29日
安全 多发电
经济 少花钱
少弃风 设备可靠性（八个状态）
安全（基础）
维修管理
调度 风资源管理 弃风率
远动率
标准能量利用率（17799）
措施、规程
检修定额 配件定额
减少停机时间
故障处理时间
故障消除时间
集控平台（风云驾驶舱）
诊断平台（基于物联网数据的管理平台）
风云驾驶舱
风云诊断平台
庄稼 土壤 种子
数据清洗 选种子
结构化数据再结构化 非结构化数据结构化
数据质量治理
（缺、死、越）
健康状态监测
标准能量利用率指标
健康诊断与运维建议
电量损失环节（部件）
风机脸谱
所有风机一张脸 只是眼眉各不同
谢 谢！
记忆改进
பைடு நூலகம்
风云驾驶舱
“驾驶舱”采用金字塔结构的分布式控制系统（ ），通过控制各 新能源场站计算机监控系统来实现对发电机组的实时监控，在系统稳定性 和扩展性方面优势明显。
驾驶舱以仪表设计为主要核心技术。 在仪表算法方面大量使用了“归一法”、“迭代算法”、“贝叶斯方 法”、“递归算法”、“神经网络”等当今物联网、大数据和人工智能领 域常用的算法； 在仪表图形设计方面不仅使用美观直接的可视化技术，力求设计的仪 表既简单好看，又能反映足够的信息量，同时通过递归算法实现“仪表统 一，数据关联”，实现区域、电厂、机组各级驾驶舱仪表相对统一，而其 数据是相互关联的。 风云驾驶舱将“简单、灵敏、可靠、实用”作为产品的标准。
标准功率曲线
八个状态和标准能量利用率
宏大的变革目标
： 像驾驶汽车一样监控1000台风机
： 生态化的新能源生产管理平台（实验台）：
基于工业物联网的大数据平台（Hadoop）。
提供土壤和种子，让更多的人来种庄稼。
有生命力产品的标准
简单 灵敏 可靠 实用
《实践论》
通过实践而发现真理，有通过实践而证实和发展真理。从感性 认识而能动地发展到理性认识，又从理性认识而能动地指导革命实 践，改造主观世界和客观世界。 这种形式，循环往复以致无穷，而实践和认识之每一循环的内 容，都比较地进到了高一级的程度。这就是辩证唯物论的全部认识 论，这就是辩证唯物论的知行统一观。
运行策略优化
维修策略优化
多发电
安全
少花钱
经济
效率---管理的出发点和落脚点
• 效率的简单定义-------少出力，多出活。 。
• 找规律。
• 标准化。 智慧的行为
• 模块化。 • 产品化（两个平台）。
风机的标准能量利用率（新规律）
• 输入：风能：风速。 • 输出：功率：发电量。 • 能量利用率：实际输出/理论输出（厂家提供）。 • 标准能量利用率：实际输出/标准输出（统一）。