风电场服务支持管理平台(通用版)

风电场各种运行数据（风电机组运行数据、测风实时数据、变电站数据）
风电场服务支持管理平台结构示意图
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
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。
2. 风电场远程监控系统
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
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。
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
风机网络
中控室网络
风电场能量 综合管理平台 风机运行数据 变电站远动设备 路由器
电网专线 中央监控 调度中心服务器
金风风电场能量综合管理平台主要功能
1.
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。
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
金风风电场能量综合管理平台总体结构
P可控 △P可调
输 电 线 路
金风风电场能量管理系统
直接调度 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
专网
全部机组参与限功率调节，必要时轮循停机
电力系统调度
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1-2 deg/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。
• 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。
手机
核心交换机
远程客户访问端
VP
接入防火墙
远程监控中心（远控监控系统）
N
互联网 电力专网
VP N
交换机 视频服务器 数据库服务器 中央监控系统
协议转换器
......
风电机组
变电站
测风塔
图像监控点
风电场（中央监控系统）
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。
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。
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
风电场投资商 统一应用服务界面 风电场远控系统 （风机/变电/测 风数据监测、分 析） 振动监测系统 风机数据开放系统 （opc、modbus） 风电场技术支持 风电场电网接入 风电数据中心 中央控制系统 远程控制系统 电网调度系统 运行维护系统 风电场运行管理 产能预报系统 能量管理系统 电能质量监测系统 生产 运行 管理 系统 风电 物资 管理 系统 设备 管理 系统 综合 查询 分析 系统 风电场运营商
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 （Wind Power Prediction System）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.
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。
设备清单
测风塔 序号 1 测风塔 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 2 3 4 5 6 7 8 设备名称 气象预报服务器 风电场功率预测服务器 代理服务器 前置服务器 协议转换器 正向隔离设备 反向隔离设备 1 1 1 1 1 1 1 台 台 台 台 台 台 台 产品名称 型号 数量 待定 套 单位
•
•
偏航角度预警 a.偏航角度600度时预警，小风人为解缆。
2. 风电场远程监控系统 风机实时数据预警
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
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
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Mini Opra 浏览器,访问此系统
技术路线
风电场监 控系统 机组产能、状 态及相关数据 NCEP
WRF数值
模型 地形数据
. . . . . .
预测风速、温 度等 历史气象数据
神经网络 (ANN)程序
48小时预测产能 （功率）数据
电网
实时测风 系统
回归模型
预测风速、 温度等
神经网络 (ANN)程序
4小时预测产能 （功率）数据
部署模式——服务模式
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/GDW 392-2009）
• 有功功率控制：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
2. 风电场远程监控系统 风机实时数据预警
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: 一． 1. 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。
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
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
远程监控大屏 ...... 便携机 web服务器 应用服务器 数据库服务器 数据库服务器 视频监控 服务器 视频编解码器 ...... 远程监控机 远程监控机 接入防火墙
风电场中央监控系统
风电场中央监控系统结构
交换机
视频服务器 数据库服务器 中央监控系统
协议转换器
......
风电机组
变电站
测风塔
图像监控点
风电场（中央监控系统）
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
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。
2. 3. 4. 5.
6.
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17：25 时间17：24 时间17：19 时间17：17
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。