风电场群集中监控一体化系统

风电场群远程集中

监控系统2012年4月目录系统定位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风电场群远程集中监控系统系统重难点风电企业信息化整体规划集控系统定位设备繁多、涉及系统各异电网等众多的外部数据需求-电网数据需求和调度需求-生产管理系统等外部系统的数据需求-需要运行人员熟悉各类系统-无法有效的对相关数据进行整合、统计、分析，进一步形成各类知识库，以指导生产运行-总部和区域公司的管理人员不能及时了解下属风电场的生产运营状况，目前手工报送数据的方式，不仅存在工作繁杂的问题，而且数据准确性、及时性也不能保证；对生产设备的性能评价缺乏实际运行数据的支持迫切需要对公司所辖风电场进行整合，以实现基于一体化的系统，对所有风电场所有设备进行实时的监测与控制，并对各风场的运行情况进行统计分析，以优化运行、降低成本、指导后继采购。同时，满足外部对于风电场数据的需求。目录系统定位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风电场群远程集中监控系统系统重难点风电企业信息化整体规划系统整体架构风力发电机组变电站气象站上传信息控制信息上传信息控制信息上传信息系统应用结构系统技术架构系统技术特点集控系统必须是一个安全、稳定、可靠、可拓展、功能全面、一体化的系统全分布式多服务器冗余网络构架分层全开放系统设计系统平台一体化丰富的通信规约库及规约解释功能强大的计算引擎强大的报警引擎安全的控制策略统一的数据平台分布式网络架构123系统各组成部分支持双机冗余功能。当发生故障时能快速进行无扰切换。冗余机之间具备专用的冗余探测通道基于分布式处理的柔性结构，能够适应从简单的单机工程，到数百节点的网络环境，从数百IO点到百万IO点的解决方案采用对通信信息加密（加密装置）、传输方向控制（隔离装置），等确保通信的可靠和安全。分层全开放的体系架构分层全开放的体系架构123数据采集层：提供符合各种标准的通讯规约库，支持通讯规约、通讯接口的动态加载，在线部署。能够对相关数据进行优先级划分，确保最重要的数据能够准确、及时的传输。应用服务层：提供标准的二次开发包，支持用户功能层的开放。用户可以利用系统提供的工具进行迁移、集成和二次开发而且系统健壮性不会受到任何影响。数据展示层：提供各种数据展示基础工具，支持数据展示的动态部署。数据采集层、应用服务层以及数据展示层,三层各司其职，互不影响。一体化的平台SCADAAP系统平台

人机交互数据库计算报警数据库、SCADA、计算报警引擎、动态画面展示等做为AP系列产品的各个部分，是一个有机整体，能够实现整个系统平台的一体化。依赖于开放的、拥有自主知识产权的AP系统平台，实现真正意义的整合对单个风电场而言，监控系统不再区分风机监控系统、综自系统、故障子站等，将一个风电场的具备条件的数据都进行了整合统一，纳入了一个一体化平台；就集团而言，所属风电场的所有监控都可以在一套系统中实现。基于平台接口的开放性，这种整合是可以根据需要扩展的。丰富的规约库123除了支持1500多个厂家3000余种设备驱动外，系统还支持各种通讯规约，也包括楼宇、电力等行业标准规约。各通讯规约均以动态链接库的方式进行封装，通讯规约间是相互独立的，不会因为一个规约的故障而影响其它规约的使用。目前常用的电力规约，本系统已经包含在内，如IEC101规约、OPC规约、CDT规约、IEC103规约、IEC104规约、MODBUS规约等。对于新增的规约，一旦封装成标准动态链接库文件后，可使用系统自带的驱动安装工具实现自动添加。强大的计算引擎123丰富的计算函数轮询、定时等灵活的计算模式大数据量、高性能的计算核心强大的报警引擎123强大的报警引擎，根据实时数据，进行数据报警范围校验，不漏报、不误报推画面、音响、语音、文字、打印、自动拨打电话或发送短信等多种报警手段分类、分级报警，能够迅速查找到特定报警数据，从而有效的利用报警数据，进行设备状态监测54321安全的控制策略123采用风场现场、风场主控、集控系统三级控制策略，确保控制的有序进行集控系统内分层、分级的安全控制策略，严控操作权限预操作机制确保对相关操作的安全性进行预评估，防止误操作高性能的数据平台依托于数据库技术，将不同的数据统一到同一个数据平台中，充分利用数据挖掘技术，有限的利用海量的数据。目录系统定位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风电场群远程集中监控系统系统重难点风电企业信息化整体规划监控架构图系统基础监控故障与报警数据采集与处理事故追忆实时监测与控制调节系统功能数据采集与处理数据的采集与处理不仅仅包含对于风电场风机、变压站、箱变等数据的采集与处理，还包括其余风电场相关系统的数据，比如风功率预测等主要包括：主接线图、各PT分图、各分支线路图、实时图表曲线、历史图表曲线、统计报表、保护设备信息及保护信号、故障报警、五防、预操作变压站监控变压站监控：曲线风场地理分布图、风场立体图、风场矩阵图、风机监控图、实时图表曲线、历史图表曲线、故障报警、数据动态分析展示风机监控风机监控：风场监控

单台风机的遥测、遥信、遥控数据,以及功率曲线、变桨曲线、故障报警等历史数据单风机监控风机监控：功率曲线及时、准确、全面的报警平台故障报警目录系统定位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风电场群远程集中监控系统系统重难点风电企业信息化整体规划数据管理23提供访问历史数据库的接口并可随时检索和使用历史数据能具备历史数据统计功能，同时，可对历史数据进行加工处理，重新计算45保存的数据可用报表和画面显示历史数据应能方便的进行备份和恢复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动态报表固定格式报表报表数据处理数据融合

生产数据包括生产过程中的各种数据，通过对生产数据的统计分析，包括按照时间的历史对比，同期对比，按照数据的取值的对比，按照数据类型的累计对比，按照电量等运营数据的对比，按照设备的数据对比，有利于掌握生产发展的情况和趋势，便于以后按照生产数据的特点安排生产系统对各种生产数据及运营数据进行历史对比展示，通过曲线图及列表的方式进行展现。数据融合举例23风机发电量对比分析：通过对实际采集的风机发电量数据进行日电量、周电量、月电量、年电量、总发电量等不同时间粒度的统计分析，比对每台风机的出力情况风机可用率对比分析：通过对实际采集的风机运行的状态数据获取风机实际的可用率，并进行日可用率、周可用率、月可用率、年可用率、总可用率等不同时间粒度的统计分析，比对每台风机的实际可用率情况。通过对实际采集的风机运行的状态数据获取风机实际的故障时间与故障次数，并进行日、周、月、年、累计汇总等不同时间粒度的统计分析，比对每台风机的实际故障情况。45风机布局与实际风速情况分析：通过对实际采集的每台风机的风速数据进行统计分析，并与风电场测风塔同期风机等高度的风速数据进行对比，展示各台风机实际风速数据的相对排名，可以辅助对风机选址优劣进行判断利用历史数据，进行有效的均差报警1风机功率曲线与散点图：通过对风机运行过程中实际获取的风速数据和功率数据进行不同时间粒度的汇总分析，得到风机正常运行状况下的实际功率曲线与功率数据的分布情况数据融合举例目录系统定位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风电场群远程集中监控系统系统重难点风电企业信息化整体规划外部数据要求数据采集整体调控出于需要了解风电场运行情况，包括电网在内的各方，按照自己的需要，接入部分生产实时数据和二次加工数据。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。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。123生产管理系统对于风电场实时运行数据、故障情况等的数据要求其余数据采集要求：依托于系统的数据管理功能和开放的通讯规约功能，完全可以满足各方数据采集要求电网对于风电场各设备实时运行数据的数据要求整体调控出于稳定、安全的角度出发，电网需要对风电场进行远程的各类调控。123依托于相关厂家对于AGC、AVC等模块的接口开放整体调控的内容主要有：AGC、AVC调控的步骤：接调度指令—〉集控基于调度策略结合运行情况，确定调度方式—〉通过接口，将调度方式下发至系统外各个调度模块，执行调度—〉各模块反馈调度结果—〉集控根据反馈的调度结果，判断是否满足电网调度要求风电场总功率控制(离散型)目录系统定位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风电场群远程集中监控系统系统重难点风电企业信息化整体规划系统的重难点网络安全通讯接口一体化平台系统的开放性满足对于控制安全区、生产管理区的网络安全要求满足数据传输过程中的传输安全.数据采集接口

风机控制接口以及控制模块接口.同一数据库、同一监控平台满足单风电场接入新的设备的数据满足后继风场的不断接入满足系统硬件的动态扩容（软件分布式）目录系统定位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风电场群远程集中监控系统系统重难点风电企业信息化整体规划管控营一体化平台设备全生命周期管理、运行管理、全方面检修策略管理、安全管理、技术管理、物资管理风电场全设备实时监测与控制、风机环境监控、报警与事故管理、分析优化、设备状态监测全面预算管理、全面成本分析、计划统计、辅助经营决策、管理驾驶舱、CDM管理管控营一体化平台一体化平台依赖于集控系统，实现风电场群的有效控制实现人力资源、设备资源、备品备件资源的优化调配根据设备情况、风资源情况，优化风场运行，使发电效率最大化根据设备情况、功率控制情况、风资源情况，实施送电的组合方案根据历史报警信息、设备历史信息、设备运行状态，给出故障预报有效控制资源调配发电效率送电方案故障预报管控营一体化平台.通过平台，实现“区域检修”根据历史信息、数据模型、运行信息，对设备进行状态分析区域检修状态检修风电场群区域运维管理……区域式运行管理整合各风电场人力、设备、备品备件等资源，提高企业的综合资源管理能力、形成标准化“管、控、营”体系、加速企业技术知识的积累和应用推广降低运营成本提高企业综合效益区域式设备管理经营投资资产生产建设基建生产一体化管控一体化标准化管理全面预算管理全面风险管理投资全过程管理资产全生命管理风电企业核心价值风电管控价值链风电资产全生命周期管控统一管理模式统一职能分工统一业务流程统一调配资源选型采购安装运行技术标准发展规划概预算招投标供应商管理调试管理质保管理资产管理集中监控巡检经济运行值班管理定期工作可靠性维护两票管理缺陷检修预防性检修状态检修检修项目管理报废固定资产管理建设期运营期统一工作标准风电KKS编码目录风电概述管控营一体化平台风电场群之监控风电场群之管理风电场群之经营风电场群管、控、营一体化平台辅助分析与决策各级KPI关键指标分析形成多级分析决策知识库形成预测辅助分析决策平台以SCADA监测数据为基础，以数据处理平台为手段，充分利用并整合各类一次原始数据、二次加工数据，结合企业运营目标及相应的决策策略，为企业提供各种决策支持数据，辅助企业进行运营决策，提升企业运营决策能力、提高企业运营综合效益修正计划企业绩效评估辅助分析与决策应用结构辅助决策层分析管理层业务系统层监控系统设备管理运行管理项目管理…..运行分析中心技术分析中心费用分析中心……绩效管理指标管理辅助决策谢谢！附录资料：不需要的可以自行删除日常设备点检与润滑点检的定义：为了维持生产设备原有的机能、确保设备和生产的顺利进行，满足客户的要求，按照设备的特性，通过人的“五感”和简单的工具、仪器，对设备的规定部位（点），按照预先设定的技术标准和观察周期，对该点进行精心的、逐点的周密检查，查找有无异状的隐患和劣化，使设备的隐患和劣化能够得到“早期发现、早期预防、早期修复的效果；2.点检与传统设备检查的区别（1）点检管理的特点设备点检，完全改变了设备检查的业务机构，改变了设备传统性检查的业务层次和业务流程，创造了基础管理的新形势，点检管理与传统的设备检查形式的不同之处做如下所述：1）体现了设备管理思想的更新，现代化的技术装备担负着社会大生产的重要使命，生产的产量、质量和经济效益将完全借助与生产设备来实现，往往一个小的故障，将会导致自动化设备的全线停产，其损失之大不可估计；因此，实行设备点检的主要目的，其实就是实现针对性维修；2）达到以管为主，全员参加管理的目的。3）实现了维修的最佳化目标；（通过点检，将设备故障消灭在萌芽状态）4）成为了标准化的设备基础管理作业方法；（2）传统设备检查的几种形式1）事后检查；设备在发生突发性故障以后，为恢复其故障部位的工作性能，以决定合理的修复方案和确定具体的内容进行的对应性检查；2）巡回检查；按照预先设定的检查部位和主要内容实行粗劣的巡视工作；3）计划检查；根据预先设定的周期和检查项目对设备进行检查或对部件进行解体检查；4）特殊性检查；零部件的品质、精度等5）法定检查；压力容器、起重设备等（3）点检与传统设备检查的区别；设备点检完全区别于传统的设备检查，他使隐患和异常都能在故障发生前得到前当得处理，做到既经济，又正确，因此，设备点检，其实就是预防性的主动的设备检查；另外“点检”是一种管理制度，而传统的设备检查仅是一种进行检查的方法。（4）如何点检？按照全员设备管理的要求，操作人员必须参与设备的维修活动，其活动范围及内容，与管辖本区域设备的点检员以协议的形式确定。因此，生产方在进行生产操作、检查的的同时，要进行设备的状态检查。日常点检内容：利用“五感”点检：依靠人的五官，对运转中的设备进行良否。通常对温度、压力、流量、振动、异音、动作状态、松动、龟裂、异常及电器线路的损坏、熔丝熔断、异味、泄漏、腐蚀等内容的点检。边检查边清扫：清除在生产运行过程中产生的废料（液），防止被掩埋了的设备性能劣化或损坏，此项工作应在生产巡检时及时进行，按程序及时处理劣化的设备，防止故障的扩大。做好紧固与调整：在五官点检过程中，如已发现松动和变化时，在确认可以实施恢复和力所能及的前提下，应该给予紧固和调整，并记录在案，及时的报告和传递信息。日常点检的方法和技巧点检表的确认：按设定的日常点检表逐项检查，逐项确认；点检结果的处理：点检结果，按照固定的符号记入日常点检表内，在交接班时交代清楚并向上级汇报，对发现的异常情况处理完毕，则要把处理过程、结果立即记入作业日志内；对正在观察、未处理结束的项目，必须连续记入符号，不能在未说明情况下自行取消记号，每班的点检结果，生产班组长、工段长都要认真确认、签字；不同要求的三种点检：根据不同岗位，不同要求，一般每个作业班，都要进行三种点检：静态点检：停机点检，要求要做到逐项逐点进行；动态点检：不停机点检，要求要做到逐项逐点进行；重点点检：随机进行，重点部位认真检查；2）良否点检在使用“五官点检法”，需要判别检查点良否的知识如下：振动：人体对振动的感觉极限，一般在适当的转速下，振幅在5微米时，就不容易感觉到。当一台19～90千瓦、3000r/min交流电机，安装在牢固的基础上，其单振幅允许在50微米以下。用手判别振动良否，可以用一只铅笔，笔尖放在振动体上，如果垂直放置的铅笔，发生激烈的上下跳动，而且向前移动时，就有超值的可能，需要用专用的“振动仪”测定振动值。温度：使用温度计在设备点检过程中，往往采用手指触摸发热体来判别温升值是否属于正常，用手指触摸判别温度的技巧是：用食指和中指放在被测的物体上，根据手指按放以后，人能忍受时间的长短，来大致判断物体的温度：具体参数如下，具体运用过程要考虑到人的皮肤质感，季节的不同：设备温度(摄氏度）触摸忍受时间（秒）设备温度(摄氏度）触摸忍受时间（秒）5060以上70253约30751.55510～12801605850.5653松动知识：用目视观看螺栓是否松动，一般在紧固螺杆上总沾有油灰，在存在松动螺栓上的油灰、形态有别于松动的螺栓，往往会出现新色、脱落的痕迹；用手锤敲击被检查的螺栓，若敲击声出现低沉沙哑的情况，同时观察螺栓周围所积油灰出现崩落的现象，基本上能判断出是否存在松动现象，对存在怀疑的螺栓用扳手紧固确认；最好在紧固螺栓时，用有色笔在螺栓和固定座之间划一道直线，再次点检时，若发现直线对不准，说明螺栓已经松动；声音知识：对传动设备是否存在缺油、断油、精度损失，可以用侧听声音的办法来判别其状态，常用的是“听音棒”，判断的正确取决于各人的经验。轴承：轴承的正常转动声音是均匀、圆滑的转动声，若出现周期性的金属碰撞声，则预示着轴承的滚道、保持架有异常，当出现高频声，则往往是少油、缺油现象，结合温升进行综合判断。对电动机的磁声判别：正常的磁声是连续的、轻微的、均匀的沙沙响声，有异物进入定转子的间隙或偏心时，这种连续声被破坏，不在出现；听声时，一定要集中思想，脑子要专心捕捉特定频率的声音，这样当其它频率的声音进入耳中时才会被滤掉。味觉知识：通常不太常用“尝”，因要进入口中需要特别谨慎，除非在特殊的场合，如电化学，急需鉴别酸性、碱性时，在确保对身体无害时，方可实施。引起设备故障原因分析1）造成设备性能劣化的原因；a:使用原因：设备的负荷运行造成劣化，但运行条件、操作方法的不同造成劣化程度不同；b：自然原因：潮湿生锈，天长日久的自然磨损、变形，时效老化等；C：灾害原因：天灾、狂风暴雨、地震等等；上述的原因引起设备的结果就出现了由于磨损、腐蚀等的减损，由于冲击、疲劳等的破坏，由于原料黏附灰尘引起的污损等现象，直至设备原有性能不能充分发挥，这就叫做设备性能劣化；2）机能劣化：a:转动和滑动部分出现机能劣化：磨损：由于运动摩擦引起接触面的磨损；如齿轮、轴承、轴套等；损坏：由于磨损或受力作用（弯曲、剪切）而断裂等；旋转不好：转动不灵活、滑动面粗糙等造成运动不灵活；操作不良：操作不正确或不按操作规程操作设备，或误操作而造成故障；异声：由于润滑不良或异物落入造成转动部位发生异声；振动：转动或滑动部位各种异常振动；漏油：润滑部位出现泄漏；b:固定部分机能劣化现象和原因：松弛脱落：连接部位螺钉出现松弛和脱落；变形断开：结构或构件变形或切断、折损等现象；腐蚀、龟裂、受腐部位或构件龟裂；c:电器部分劣化现象和原因：电器烧损、绝缘不良等；线路接点的短路或断路；电器整流不良；电参数的漂移；设备出现劣化，原因较多，除了上述的原因，还可能有工艺熔损、机件或其它部分出现剥落或破断造成设备故障；（3）上述原因从设备本体质量、维修质量、点检质量和操作保养等方面来分析，这些原因又可归纳为以下四个方面：1）设备本身原因：设备本体素质不高，设计不合理，机件强度不够，形状结构不良，使用材料不当，零部件性能低下，集体刚性欠佳造成断裂、疲劳和蠕变等现象。2）日常维护的原因：点检、维护质量不高，污垢异物混入机内，设备润滑不良。紧固不良、绝缘接触不良，造成机件性能低下，机件配合松动，短路、得不到及时改善和调整等现象。3）修理质量的原因：维修质量低劣，修后设备安装不好，零配件配合不良，装配粗糙，组装精度不高，选择配合不合要求，造成偏心，中心失常、振动、平衡不佳等现象；4）操作及其它原因：操作水平低、操作保养质量差，超负荷运转，工艺调整不良，误操作，拼设备、不清扫、温湿控制差，欠保养，风沙、浸水、地震，造成设备运转失常等现象。设备润滑常识一、使用润滑油过程中油品变黑是否正常?答：油品发黑原因有三：

(一)润滑油变质，(二)零件磨损，(三)杂质进入油箱，如果使用过程中无杂质进入油箱，则可以认为润滑油本身质量有问题，应更换油的品牌，润滑油使用一段时间后颜色略有加深属正常，但不应变得很黑。二、旧设备可以用差一些的油?

答：一般情况下，设备的磨损件是经过表面处理的，因此零件表面硬度较高，不易磨损，但零件内部较软，旧设备有的零件表面已有磨损，因此用较差润滑油更会加速零件的磨损。我们建议不要用较低级的或较差的润滑油。三、为什么其他油品不能代替齿轮油?

答：我们发现个别用户有用抗磨液压油、导轨油、汽轮机油（透平油）或普通机械油代替齿轮油的现象。这都是不正确的，因为整个机器的动力都是通过齿轮变速传动的，齿轮齿面上的啮合线承受了巨大的负荷，要求润滑油有极压性，而其他油品不含极压添加剂，起不到保护齿面的作用，因此会导致齿面产生点蚀、断裂等现象。四、只要粘度相同，不同类型齿轮油可以相互替代?

答：不可以！同是齿轮油级别有高低，重负荷齿轮油可以替代轻负荷齿轮油，相反则不可以，目前国产普通齿轮油多属中负荷或以下齿轮油，不适合高速高负荷设备使用。五、油品发白是怎祥造成的?

答：一般情况下油品发白是由于油箱进水后造成的，是一乳化现象，应避免水进入润滑油箱体或避免雨水进入已开封的油桶中，具体操作中，设备应检查油封是否损坏，换油时检查箱体内是否有水，油桶存放在避雨的地方。六、使用润滑油不重要，只要设备有油就行，市场上随便买一些就可以用?

答：绝对要重视润滑油的使用，润滑油好比人体的血液，不良的润滑油将损坏您昂贵的设备，不同的润滑油含有不同的添如剂以满足设备不同部位的需要，例：抗氧剂防止油品氧化，防绣剂防止设备生锈，抗磨剂防止设备磨损等。七、使用期满后更换下来的润滑油是否可以再用?

答：有的用户将换下的油经沉淀处理后重复使用，这是不妥当的，油品经使用后各项性能都会降低，使用换下的油品相当于使用不合格产品。八、换油期到时可否采用放去一部分润滑油再加入部分润滑油的方式?

答：应该尽量将油放尽，用过的润滑油和新的润滑油混合在一起等于降低了润滑油级别，将缩短润滑油的使用期。九、如何从外表判断润滑油的质