2022风电场智能化运维技术导则

风电场智能化运维技术导则目 次前言 II范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1缩略语 3风电场智能化运维 3风电场智能化运维技术总的要求 4风电场智能化运维技术基本规定 4整体规划、统一管理、分步实施 4安全保障、稳定可靠 5技术先进、规范标准 5风电场智能化运维系统技术要求 5风电场智能化运维系统建设原则 5硬件设施技术要求 6数据采集种类及规范 6通信传输技术要求 7网络安全技术要求 7智能诊断 8智能诊断技术主要内容 8状态监测与故障诊断 8智能运维及调控实施规范 9智能运维管理功能要求 9智能调控管理功能要求 9检修维护技术要求 9信息管理与技术支撑 9信息管理要求 9技术支撑要求 10监管与运营技术支撑 10附录A（资料性）风电场智能化运维技术体系示意图 11参考文献 14I风电场智能化运维技术导则范围本文件适用于风电场智能化运维技术的运行、验收、维护和评估。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T2900.50电工术语发电、输电及配电通用术语GB/T2900.53电工术语风力发电机组GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护要求GB/T25385风力发电机组运行及维护要求GB/T30996.1风力发电机组风力发电场监控系统通信第1部分∶原则与模型GB/T31960.7电力能效监测系统技术规范第7部分：电力能效监测终端技术条件GB/T36047-2018电力信息系统安全检查规范GB/T36572-2018电力监控系统网络安全防护导则GB/T37025信息安全技术物联网数据传输安全技术要求GB/T37138-2018电力信息系统安全等级保护实施指南GB/T37257风力发电机组机械载荷测量DL/T666风力发电场运行规程DL/T755电力系统安全稳定导则DL/T860变电站通信网络和系统NB/T31129风力发电机组振动状态评价导则T/CEC164火力发电厂智能化技术导则术语和定义GB/T30996.1、GB/T2900.50、GB/T2900.53界定的以及下列术语和定义适用于本文件。风力发电场智能化Windfarmintellectualization1数据采集Dataacquisitionlayer从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析，处理的过程。通信传输Communicationtransport由一地向另一地进行信息的传输与交换。运维中心OperationandmaintenanceCenter具备对所辖各风电场相关设备及其运行情况进行智能监控、调度等管理功能的监控中心。状态监测conditionmonitoring故障诊断faultdiagnosis利用各种智能检查和测试方法，发现系统和设备是否存在故障，并能够确定故障所在大致部位的功能。预警分析earlywarninganalysis利用智能算法以实现预测可能影响到风电场设备正常运行的潜在因素的功能。载荷分析loadanalysis针对使风力发电机组结构或构件产生内力和变形的外力及其它因素进行计算的有效方法。寿命评估lifeassessment（智能调控intelligentmonitorandcontrol对风电场生产设备进行高效、便捷管理的方法。运维调度管理Operationandmaintenanceschedulingmanagement2设备维护equipmentmaintenance对风电场运行部件按事先规定的计划或相应技术条件的规定进行的技术管理措施。缩略语下列缩略语适用于本文件。AGC：自动发电控制（AutomaticGenerationControl）AVC：自动电压控制（AutomaticVoltageControl）OMS：停电管理系统（outagemanagementsystem）SCADA：数据采集与监视控制系统（SupervisoryControlAndDataAcquisition）MRO：维护、维修、运行（Maintenance，Repair&Operations）风电场智能化运维风电场智能化运维含义风电场智能化运维宜采用“线上线下融合”的方式，线上依托集控中心和生产管理系统，对场风电场智能化运维其功能需求应具有运行（控制、检测）、维护、检修、生产和资产管理过程的智能化、信息化、可视化、高安全等特点。风电场智能化应实现全场设备全生命周期数据的数字化。风电场智能化运维实现目标统一工作窗口统一的信息聚合中心辅助内部管控服务融合信息系统与风电场运营管控业务3融合信息系统与风电场运营管控业务，最终为企业实现五大效益：洞察损失电量因素，精准提升发电量可利用率（PBA），实现端对端的场群绩效管理；提高风机专工和变电站专工在总部中心端对下属电场的管控能力；以智能故障诊断、大数据预警为核心的预防性维护，确保风机的健康高效运转；风电场智能化运维技术总的要求风电场智能化运维技术基本规定/离线监测，在变电设备及风机的运行过程中，自动判别变电设备、风机性能劣化趋势，及时制定检修策略。风电场智能化运维应符合电力监控系统安全防护要求，宜采用分层分区架构，实现安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证。智能化风电场横向应划分为生产控制大区（III）和管理信息大区。风力发电机、箱式变压器、开关柜、变压器、断路器等设备宜配置相应的智能装置。宜配置主设备状态检修决策支持、安全防护管理、经济运行等智能应用组件。风电场智能化信息应能通过网络、信息、邮件等方式精准推送至相关人员。风电场智能化运维技术应保证在信息系统收集大量数据的前提下，数据分析人员能够在个人开发环境或开发平台上完成建模，能够将信息自动传递给最终使用者，并保证此流程不断循环。风电场智能化运维技术应能够利用网络通信、信息融合、大数据等技术，通过对多源数据的自基于网络通信技术，通过标准化的通信协议，实现风电场内设备与系统、系统与系统的交互，整体规划、统一管理、分步实施风电场集控平台应以风电场设备实时数据库为基础，与风机控制系统、升压站等过程自动化系统、4安全保障、稳定可靠技术先进、规范标准风电场智能化运维系统技术要求风电场智能化运维系统建设原则可靠性和稳定性系统应能适应各种故障下的自动/人工切换，保证系统的安全、稳定运行；系统设计应采取软件容错和资源控制等措施提高系统可靠性，能够实现7×24小时不间断的稳定数据服务。安全性标准化开放性适用性5硬件设施技术要求数据采集设备数据采集仪、传感器及其相关设备应符合以下规范：应满足-30℃～45℃工作环境温度；应具有抗强电磁干扰和浪涌保护功能；DC12V～48VAC110V～230V应具备能够根据不同的采集点位调整采样时间和采样频率的功能；应预备独立存储数据功能，防止因通信终端带来的数据缺失问题；f)所使用的采集装置应符合GB/T31960.7—2015、NB/T31129—2018的要求；g)所使用的设备应满足国产硬件安全的要求。数据存储设备数据存储设备应符合下列要求：可支持海量数据存储与数据的动态扩容；可支持关系型数据的结构化存储，并提供关系数据库操作接口；可支持半结构化的日志文件（文本或者其他格式）存储，并提供日志文件操作接口；可支持图片、视频及声音等媒体文件的存储，并提供操作接口；IDE\SCSI\SSA应配有不间断电源。能效监测终端风电场电力能效检测终端应符合GB/T31960.7—2015的要求。数据采集种类及规范生产运行数据生产运行数据宜包括：AGCSCADAAVC电量数据；箱变监控系统数据；升压站监控系统数据；故障录波数据；测风塔数据；风功率预测数据。生产管理数据生产管理数据宜包括：资产台账数据；运行管理数据；检修管理数据；6物资库存管理数据；经营管理数据；技术监督管理数据；故障/缺陷管理数据；安全管理数据。关键部件监测数据关键部件监测数据宜包括：风机传动链振动监测数据；风机叶片监测数据；风机塔筒监测数据；风机叶根、塔筒螺栓监测数据；风机发电机电流、电压监测数据；风机机舱视、音频监控数据；风机偏航电机监测数据；风机地基基础沉降监测数据；风机温度监测数据（发电机、主轴、齿轮箱、变流系统、变桨系统）；风机旋转监测检测（发电机、主轴等）；风机齿轮箱油位、液压站油位及压力、偏航及主轴油脂油位。通信传输技术要求通信传输应符合以下要求：每台风力发电机之间均构成稳定的光纤通信环网；通信各类设备均满足电网安全规范的相关要求；GB/T30996.1-2014通信网络设备均具备抑制网络风暴功能；升压站直采测控装置具备浮点上送、IEC61850B/S如需增加采集设备，在数据传输过程中还应满足以下要求：Ethernet/IPPROFINETMODBUS-RTPSEPAZigBeeWiFiGPRS网络安全技术要求网络安全技术要求包括：GB/T22239—2019GB/T37025—2018现场的监控电脑和服务器应通过机房的隔离交换机连接，组成内网子系统，不受外界网络的干扰，现场路由器和防火墙进来的外部网络接口应接入服务器的单独端口；应保证工业控制网络与企业网、移动互联和远程访问等外部网络之间通过工业隔离区实现边界防护；应安装防恶意代码软件或配置具有相应功能的软件：7软件应经过离线环境中充分的验证和测试；应定期进行升级和更新防恶意代码库。应采用白名单机制对操作员站、工程师站、服务器与客户机进行主机加固：应将工业控制系统中的可信应用程序加入到白名单列表中；应只允许经过工业企业自身授权和安全评估的软件运行。f)应满足GB/T36047-2018、GB/T36572-2018、GB/T37138-2018）、调网安〔2018〕10智能诊断智能诊断技术主要内容状态监测与故障诊断状态监测应支持风电场设备主要运行状态、设备信息、风电场运行环境情况的实时监测，信息的数量、质量应满足过程控制和生产管理的需求。应具备对全部主设备、关键辅助设备、关键控制装置和设备的状态监测与故障诊断功能。状态监测信息准确性要求：应支持状态监测信息的自动校准的功能；应支持状态监测信息的断点续传、远方召唤功能；应支持对监测内容进行可视化展示，并提供多样化的展现形式。故障诊断应能够对风力发电机组关键部位进行故障诊断；应具备故障诊断类型、设备范围扩展功能；应能在故障发生后及时确定故障范围，评估故障影响与可恢复性；应能对正在发生的故障进行分析、判断，并确定故障的性质、类别、程度、部位及趋势；应建立故障信息的逻辑和推理模型，实现对故障告警信息的分类和过滤；宜能够在状态监测信息不足或不精确的情况下对故障做出合理的诊断与评估；宜建立故障代码体系，形成特定型号设备的故障相关参数信息知识库，自动提示处理办法、预防措施及故障征兆；应具备故障录波功能，自动存储故障前后的设备状态数据和控制装置动作情况，为故障原因分析提供依据；应具备生产运行、状态监测、故障诊断等历史数据的存储功能。预警分析预警内容宜包括：机组故障提前预判、开关状态变化、运行参数越限以及环境状态异常等；在故障诊断的基础上，应周期性地检测设备相关参数，并可根据实际情况进行越限参数的设定；应支持对预警历史信息的查询与管理；预警发生时应能及时记录，必要时可进行预警信息推送。8载荷分析GB/T37257—2018应根据所获得的数据进行风力发电机组的载荷监测与分析，并对风电场所有风力发电机组的疲劳累积情况进行统计。寿命评估应具备风力发电机组前期的设计资料；应拥有能够反映实际机组动态响应的数学模型，结合风力发电机组的实际运行规律和数据进行寿命预测与评估。智能运维及调控实施规范智能运维管理功能要求现场变电设备、风力发电机发生故障时，应能自动建立并派发工作任务单；MRODL/T666—2012智能调控管理功能要求智能运维中心应具备集中监视风电场设备运行状态，发现风电场设备的运行管理数据达到或超过阈值时能自动判断识别预警级别，并自动推送通知运维人员加强现场巡视；智能运维中心应能准确判断风电场设备故障信息，并发出相应通知相关人员进行处理；智能运维中心应能通过视频监控现场设备和人员情况。检修维护技术要求应实现检修、维护全过程资料的信息化、格式统一化、记录规范化，能够自动生成各类报表。风电场智能化检修维护应满足下述要求：应支持状态检修方式；应建立设备状态数据信息库，具备提供检修决策建议和检修指导的功能；应支持远程维护；信息管理与技术支撑信息管理要求信息管理功能性要求应具备生产过程和经营管理信息的统计分析、数据挖掘功能；应采用一体化信息管理平台，并具备客户定制及二次开发功能。9信息管理技术性要求应支持包括三