风电场服务支持管理平台(通用版)

风电场接入及服务配套产品介绍北京天源信息中心系统产品结构系统总体说明

该平台能够为整个风电产业，包括：风电场投资、风电机组研发、销售、风电场管理、风电场维护等业务的开展提供重要的技术支持能力。通过该平台能够实现以下几个方面的功能，满足电网对主机接入的要求，支持和促进金风主机的销售；能够为主机生产厂商提供风电机组设计辅助验证功能，为风电机组质量检测和机组技术改进的辅助支持功能；能够大幅度提高风电场的运行管理效率，改变电场的管理模式；能够为风电投资和运营商提供电场运行状况的分析和评估功能等；

风电场远程监控系统2.风电场远程监控系统结构2.风电场远程监控系统功能概述

风电远控系统能够将分布在不同地理位置的风电场运行数据（风机数据、测风塔数据、变电站数据等）远程传输到风电场管理中心。由管理中心实现对各远端风电场数据的统一接收、分析、显示和存储，还能够通过远程方式对风电机组进行控制。 通过远控系统能够为风电场服务业务提供了有力的技术保障，同时能够为风电运营商和风电设备制造商提供管理、决策支持数据。发电量统计界面2.风电场远程监控系统系统界面2.风电场远程监控系统SCADA系统英文版2.风电场远程监控系统USBKEY用户认证Usbkey背面编号为key的唯一标识,第一次使用时需要根据此号激活,添写用户信息2.风电场远程监控系统对风机数据点进行设置,超过设置范围的数据信息会作为预警信息报出两种配置方式:数据上下限范围设置,为数据点设置上限,下限,当数据点数值超过此范围后会报警。温度模块

a.齿轮箱轴承温度,重点关注。

b.发电机轴承温度,前后轴。

c.齿轮箱油温,散热系统和齿轮箱方面。电网模块

a.电网电压持续低但不到故障状态，说明电网存在一定的问题,需要重新调整箱变设备,380V报警

b.电压高,425V报警。

c.功率因数低于0.95，需要进行人为干预检查补偿情况，需要维护人员到现场进行检查。偏航角度预警

a.偏航角度600度时预警，小风人为解缆。风机实时数据预警2.风电场远程监控系统二.当前数据与历史数据对比设置,若新数据比历史数据大,则会报出预警。 发电量 发电时间 系统OK时间 外部OK时间风机实时数据预警2.风电场远程监控系统风电场产能报表,分组报表2.风电场远程监控系统风电场产能对比2.风电场远程监控系统风机历史数据查询,导出2.风电场远程监控系统风机可利用率,发电量对比2.风电场远程监控系统风机功率曲线对比2.风电场远程监控系统风机风速分布及功率曲线2.风电场远程监控系统风机数据点趋势图2.风电场远程监控系统风机数据点关系趋势图2.风电场远程监控系统故障统计报表2.风电场远程监控系统风功率日变化年变化2.风电场远程监控系统风速风能风布图2.风电场远程监控系统风向,风能玫瑰图2.风电场远程监控系统多风电场监控2.风电场远程监控系统

3G手机访问远控系统

使用带有微软系统的智能手机,其它操作系统的手机,可以下载MiniOpra浏览器,访问此系统2.风电场远程监控系统风电场中央监控系统风电场中央监控系统结构风电场中央监控系统功能

中央监控系统部署在风电场本地的中央监控室，该系统能够接收、显示和存储电场内所有风机的实时运行数据，并能够对风机的运行进行控制。中央监控系统是风电运行管理系统的重要组成部分，通过中央监控系统能够实现对风电场风电机组的统一管理。

目前我们的中控系统还能够接入变电站数据和气象数据。风电场中央监控系统功能1）风电机组状态显示，包括风机并网、发电、待机、停机、故障等状态。2）风电机组单台信息监测，包括主要信息、变流信息、变浆信息、冷却系统信息、发电机、叶轮、机舱等风机信息。3）风电机组历史数据查询统计。4）风电机组数据图表分析，包括瞬时、历史数据趋势图，风频图、功率曲线查询等图形分析。5）风电机组故障信息查询统计，查询某一时刻机组故障的详细信息，对某一时间段内故障进行统计。6）风电机组控制功能，如：启动、停止、复位。中央监控系统主界面中央监控系统列表面单台机组信息界面单台机组报表界面功率曲线界面关系对比图界面风电场能量调度系统国家电网公司对风电场接入电网的技术要求（Q/GDW392-2009）有功功率控制：

风电场应具备有功功率调节能力，根据电网调度部门指令控制其有功功率输出。风电场需配置有功功率控制系统，接收并自动执行调度部门远方发送的有功功率控制信号，确保风电场最大有功功率值及有功功率变化值不超过电网调度部门的给定值。无功功率控制：

风电场首先充分利用风电机组的无功容量及其调节能力，仅靠风电机组的无功容量不能满足系统电压调节需要的，应在风电场集中加装适当容量的无功补偿装置，无功补偿装置应具有自动电压调节能力。风功率预测系统是根据风电场历史（实时）气象信息与风电场运行信息，建立风电场气象与功率预测模型，预测未来一定时段的风电场风速、温度和功率的系统。

金风能量综合管理平台概述

能量综合管理平台能够自动接收由电网中调或者风电场管理者发出的调度指令，并按照系统事先制定的控制策略自动控制风电场每台风机的发电量，从而达到控制风电场整体出力自动调节的目的。

在控制过程中，能量综合管理平台既要保证允许更多的风机安全运行，又要实现功率自动控制的目的，这就要综合考虑风电场的各种制约因素，协调控制。能量综合管理平台主要功能包括：1、风机有功控制；2、风机无功控制；3、弃风损失电量计算等功能。金风风电场能量综合管理平台总体结构△P可调金风风电场能量管理系统P可控1、汇总并网点、集电线路数据、风机数据，实时监测2、控制停机、限功率运行直接调度全部机组参与限功率调节，必要时轮循停机专网金风能量综合管理平台控制原理：MW机组有功控制原理（变桨、全功率变流）

有功功率调节：根据电网的调度指令，在保证风机的使用寿命，减少风机故障的原则下，采用变桨和起停机的方式对风电场的有功出力进行在线动态调整（变桨速率一般在1-2deg/s的范围内,单台风机从1500降到500,时间可控制在40秒以内）。

无功功率调节：直接对机组变流器进行控制，实现风电场无功在线动态调整功能。750机组的有功控制原理（定桨）有功功率调节：根据电网的调度指令，在保证风机的使用寿命，减少风机故障的原则下，采用起停机的方式对风电场的有功出力进行在线动态调整。无功功率调节：如果要实现无功功率调节首先要机组进行svc改造，这样750机组通过控制SVC的投切控制机组的无功输出,SVC一共19组,每组可发容性无功20kVar,全部投入每台机组可发380kVar,在机组满发状态下,需吸收300kVar的无功,还剩余80kVar,可补充变电站无功空缺。金风能量综合管理平台控制原则及策略：系统控制原则

安全性原则

稳定性原则

实时性原则

准确性原则控制策略1、冬季控制策略

尽量让更多的风机在运行状态,主要采用变桨控制,让更多的风机处于变桨状态,风机的最大出力在500—1500范围内可控,如果变桨仍达不到控制目标,采取停止部分风机的策略,停机采用轮停的方式.2、夏季控制策略让更多的风机处于停机状态,少量的风机处于变桨状态,这样可以增加变桨系统的使用寿命.3、升压站集中无功补偿参与调节4、等。金风风电场能量综合管理平台结构金风风电场能量综合管理平台主要功能有功功率自动控制：根据调度指令调节风电场有功输出，误差范围±3000KW，控制变化速度可以通过参数进行调节；无功功率自动控制：控制风机的无功输出，控制风电场并网点处的无功、电压或功率因数；风电场限电损失统计：可以评估风电场的当前潜在的有功功率，统计限电条件下的损失电量；风速预警：系统可以设定预警风速，当风电场任意一台机组的瞬时风速超过该值时，系统会报警；可设置哪些机组参与限功率哪些机组不参与限功率。上传基本风机运行数据：风速，有功功率，风机状态，无功功率，电网频率等。支持的协议（IEC101、IEC104，IEC103、cdt、modbus)等。

金风风电场能量综合管理平台主界面远方调度实际运行数据界面时间17：17时间17：19时间17：24时间17：25多台风机控制及参数设置界面单台风机控制及日志界面风电场产能预报系统系统概述风电场功率预测系统WPPS（WindPowerPredictionSystem）是根据风电场历史（实时）气象信息与风电场运行信息，建立风电场气象与功率预测模型，预测未来一定时段的风电场风速、温度和功率的系统。功能简介：1、可以预测未来48小时每15分钟、每小时风电场发电功率，准确度达到百分之八十以上。（我们能做到3-7天的预报）2、系统短期能预测未来4小时每15分钟一个点的风电场发电功率，准确度达到百分之八十五以上。(地形及其历史数据不同有差异)3、提供用户根据经验人工修改风电场功率预测结果功能。4、能对风电场历史/预报发电数据、来风数据等进行储存、分析、评估。5、通过标准接口，可以方便的与电网系统和其它系统（如能量调度系统）实现相关数据交换。6、提供人工录入机组检修、故障信息，在功率预测模型输出中考虑检修故障信息。7、能对风电场发电预测结果进行存储和预测准确性进行评估。8、WPPS可以提供精确到方圆10公里面积上的风电场周边的天气预报。9、由于系统开发采用b/s结构，可以使用互联网方式向用户发布预报服务及产品。技术路线部署模式——服务模式部署模式——软件模式部署准备每台风机的GPS坐标位置风电场地形图CAD文件风机轮毂高度和功率曲线风电场附近至少最近一年的测风数据风电场历史运行数据：历史每15分钟或10分钟机组状态、功率、风速、最大风速、环境温度、等数据实时测风数据读取接口提供风电场风机运行数据的读取接口，能够读取包括：每15分钟或10分钟机组状态、功率、风速、最大风速、环境温度等数据变电站上网电量数据读取接口测风塔序号产品名称型号数量单位1测风塔

待定套注：根据电场的实际情况而定，根据地形、风机排布情况而定。其他序号设备名称

2气象预报服务器

1台3风电场功率预测服务器

1台4代理服务器1台5前置服务器1台6协议转换器1台7正向隔离设备1台8反向隔离设备1台设备清单同行对比厂家名称其他厂家天源科创主要差别研发从2007年陆续开始研发。从2005年开始研发，对多种方法、地形进行比较测试，预测经验丰富。数据源风电场附近至少最近一年的测风资料

每台风机的GPS坐标位置

风电场地形图CAD文件

风机轮毂高度和功率曲线

历史风电场实发功率数据

历史每台风机投运及故障记录

风电场实发功率、风机运行状态实时数据接口

实时测风数据风电场附近至少最近一年的测风资料

每台风机的GPS坐标位置

风电场地形图CAD文件

风机轮毂高度和功率曲线

历史风电场每15分钟或10分钟机组状态、功率、风速、最大风速、环境温度、等数据

风电场实时机组运行数据，包括：每15分钟或10分钟机组状态、功率、风速、最大风速、环境温度、等数据

实时测风数据与能量管系统配合使用，能够自动考虑电网限电对风机预测数据的影响系统能够自动计算风风机运行状况（故障、检修）对预报数据的影响；模型功率预测自建气象模型购买功率预测模型自建

气象模型自建由于气象模型为自主研发，应此我们不但能持续的改期功率预报精度，还能根据风电场所在地的实际情况调整模式，不断改进气象模型的精度。部署方式部署在风电场可部署在风电场也可部署在业主的集控中心，一套系统针对多个电场进行预报购买天源预报服务，中心硬件由预报服务提供商天源购买。在国内最先进行功率预测研究，对不同地形采用多种方法进行预测结果比较测试，预测经验丰富。数据采集全面，有利于预报精度的持续改进。掌握功率预测过程中涉及到的所有技术，模型改进可控性大。专业团队进行持续模型改进，并将改进的结果及时发布，以保证我们的服务质量。当电网的标准发生变化时，我们会在第一时间按照电网的标准进行改进，业主不需要再支付额外的费用。风电场功率预测自成系统，同时也能够与能量调度系统结合，能够提供完整的风电场电网接入方案。我们的特点吉林乾安风电场内蒙通辽代力吉风电场内蒙通辽义和塔拉风电场内蒙通辽北清河风电场吉林前郭风电场新疆塔城玛伊塔斯风电场、十三间房子风电场宁夏大唐太阳山赤峰蔡家沟风电场中电投大连驼山中电投北票

…………业绩说明界面展示：功率预报查询界面展示：功率预报、实际功率比较——48小时界面展示：功率预报人工编辑界面展示：预报误差分析界面展示：气象预报、实测对比界面展示：风电场管理风电场振动监测系统概述近几年随着我国风电行业的快速发展，风电场建设数量及风机的部署数量已经处于快速爆发性增长状况，但由于多方面的原因（主要是机组质量问题），大量的风电场（风电机组）建设完成以后，在运行过程中逐渐暴露出很多问题，对于金风的风机也存在同样的问题。如：目前750机组的齿轮箱问题，兆瓦级机组的振动问题等等。造成现场巨大的发电量损失。到目前为止，还没有很好的技术手段能够有效解决这些问题。目前现场维护人员对风机故障问题的发现、判断和处理主要还是通过人工方式（主要通过中控软件和巡检等手段），基本都是等到设备已经出现故障停机后再进行处理，目前的这种运行故障处理模式，会造成现场发电量损失大和风机可利用率低等问题。降低人工巡检强度为巡检，备品备件提供依据降低事故率，提高发电量提高巡检科学性和安全性解决故障原因难以确定的问题概述振动监测系统结构示意图系统功能降低人工巡检强度为巡检，备品备件提供依据降低事故率，提高发电量提高巡检科学性和安全性解决故障原因难以确定的问题系统功能故障原因D发电机转子/定子问题电气故障等A不对中轴弯曲风机叶片不平衡C齿轮缺陷和破损润滑不良B机械松动基础簿弱轴承状态系统功能趋势分析工具：时域单指标、时域多指标及频率指标趋势图、总值历史趋势时域波形、频谱分析、包络解调、倒频谱多时域、多频谱瀑布图、长时域波形分析、交叉相位谱二维全息谱、三维全息谱、提纯轴心轨迹、滤波轴心轨迹全频谱、奈奎斯特图、极坐标图、级联图设备性能特点性能特点：16路振动通道，8路工艺量通道，2路转速通道。全集成结构，集信号调理、电源、数据处理和通讯于一个箱体内，且无硬盘、风扇等易损部件。通讯方式多样，系统具备以太网、无线、485等通讯方式，能适应不同的工业现场。部署方式监测对象主轴轴承发电机轴承齿轮箱监测实现功能数据集成与采集机组状态监测及状态告警震动分析与故障诊断系统数据统计及报表管理现成统一的数据平台事故故障追忆数据发布