智慧型风电场的管理系统和应用

1、附件2 :申报序号 中国电力建设科学技术成果奖申报书（1 ）申报成果名称 申报单位（盖章）申报时间2012.03.14中国电力建设企业协会制、申报基本情况(2)成 果名 称智慧型风电场管理系统与应用完成成果单位大唐翁牛特旗新能源主要完成人员桑海洋、子新、德学、从智慧、子峰证书需求单位 个人口联系人付佳奇部门工程管理部职务土建专工电E编024000邮箱fujiaqi0509163.地址市新城区锦山路南段、成果基本情况申 报 单 位 评 审 组 意 见 (3)本成果属于风力发电领域，容涉及风电场风机状态监测系统(CM

2、S )，风电场SDACA系统，风电场EAM系统及风电场绩效 展示与评估系统。随着风电的快速发展，风电场的生产管理变的 越来越重要，特别是风电场风机逐步超出风机厂家质保期，转由 风电运营商独立维护后，风电场设备维护和运行管控急需一套管 理平台。智慧风场系统平台应用的的重点在于以下两方面能力的 提升。 是提升风电场维护所需的专业技术能力。比如：如何快 速诊断处理风机故障，如何判断机械设备健康状况等等两大方面 的能力。二是引入国外先进的风电场运营管理做法，提升风电场 管控能力。比如集中监控，资产管理，绩效评价指标KPI等等。通过部署智慧风场软件系统，风电企业能够快速地获取系统固注：本页的电子版除可编

3、辑的word文档外，还须对盖章页扫描另存为jpeg格式图片。化的先进管理做法，快速提升管理能力，并能帮助风电企业实现显著的财务效益。具体来说，系统的价值体现在 3个方面：一是明显提高发电量；一是有效降低风场运维成本；三是帮助风 电企业和风电场快速提升管理能力。本系统将有力促进快速发展的风电企业对风电场运行维护工作的规管理，对整个风电行业的发展提供有力的支撑。目前系统已在大唐（）新能源所属风电场进行推广。申报单位公章 二O二年三月十四日任务来源（4）自选计划名称及编 号（5）智慧型风电场管理系统与应用研制起止时间（6）2011 年 01 月至2011年08月成果用于生产时间（7）2011年8月组

4、织评价部门（8）评价日期（9）评价证书编号（10）建议密级（11）申报等级（12）一级批准密级（13）本成果曾获何 部门何种奖励，奖励等级及奖 金（14）无本成果主题词（15）风力发电场、智慧、管理三、申报成果的详细技术容（16 ）1、成果的主要用途、技术原理（17）（1）成果主要用途：智慧型风电场管理系统旨在通过向风电场部署一套整合行业国际风电运行维护最佳实践的IT系统平台，从而使风电场的运维管理得到快速改造和提升。（2）技术原理：1）系统总体结构（结构图参见（22 ）中图1智慧型风电场管理系统总体方案）2）智慧风场功能模块介绍智慧的风场监控系统目前，风电行业存在几十种风机型号，不同类型的风

5、机使用自带的不 同SCADA系统，功能参差不齐，收集到的数据难以同类横向比较，无法 做到集中监控风机，集中管理风场。智慧风场标准SCADA系统兼容所有风机类型，支持公司级、风场级、 风机级的多层次实时状态监控，不仅能够监测各类风机运行数据与报警， 启停复位风机，遥调风机的有功功率与无功功率输出；而且作为智慧风场 软件系统中主要的风机数据获取与设备控制模块，通过与其他功能模块的 无缝连接，可以实现对风场更高级的监测与控制功能：监测状态监测系统（CMS）的振动数据；智慧风场SCADA系统通过接入CMS测得的风机各部件的机械振动 信号，实现对风机机械部件亚健康预警，而且系统还可以监控相关的部件 参数

6、如温度等信号，可供运行人员参考进行综合分析。除此以外系统还可以监测CMS设备本身是否正常，以及时采取措施；监控风场变电站与测风塔设备；智慧风场SCADA系统兼容常用的设备间通讯协议，通过与变电站管 理系统通讯，将变电站设备的数据信号集成至同一个系统平台中监控；更精确地风机故障点报警通过与故障诊断系统协调，SCADA系统支持高级故障诊断规则设置， 可自动分析故障前后各监测变量的数值， 给出更精确的故障点报警，缩小 故障排查检测围。多种控制策略的选择(目前仅适用于远景风机)SCADA系统将不同的风机控制策略与参数集打包联动，客户可以根 据实际地形风况，风机健康状况，方便地在SCADA上将风机从标准

7、工作 模式，切换到寿命优先工作模式，或容忍较大载荷的发电优先工作模式。智慧的风电资产管理风电场作为典型的资产密集型企业，往往十几名员工管理着好几个亿 的发电资产，每年发电的产值上千万。如何保持资产的健康状态，最大程 度地让这些资产产生回报是涉及风电场效益的核心问题。智慧风场资产管理系统(Enterprise Asset Management， EAM)引进火电，石油行业成熟的资产管理系统，并基于国外大量风电运营商的 实践经验，对EAM系统做了适合风电行业的创新性改造，使之成为最能 符合国风电业主需求的专业风电资产管理软件， 帮助风电场建立以设备为 核心，工单为主导的资产管理模式。相比目前业使用

8、的其他设备管理系统， 主要特点如下：适合风电场资产特点的四层设备树结构与 BOM清单智慧风场EAM系统的针对风机设备特点，设计了结构化的四层设备 树与物料编码体系，明确定义哪些设备应有序列号管理，哪些设备只需要 型号管理，哪些部件需要图片与图纸号。风场运维人员即使对于风机部件 不熟悉，也能在系统帮助下快速建立起每台风机的有效台帐，有效杜绝设备台帐长及该有没有、不准不整、台帐无用情况。与SCADA系统无缝连接的启停记录与工单系统SCADA系统只能给出风机故障报警，无法知道停机原因，比如是在 检修，在维护，还是限电停机。而 EAM中工单系统记录的工作无法准确 地与风机的停机乃至发电量损失准确对应起来。智慧风场系统创造性地用 风机启停机记录将两者衔接起来，使得每次故障停机的起始时间和损失电 量可以自动与消除故障的工作记录对应起来， 从而使得系统地从设备、人 工、外部条件等多个维度上准确分析发电量损失成为可能。科学的安全库存管理及采购系统集成智慧风场EAM系统中（参见（22）中图2 EAM设备与物料管理 模块）完整的风机部件清单信息使得建立备件安全库存系统成为可能。通过特定算法，统计分析工单中消耗的备件记录，