风电群集控方案

风电场群远程集中控制系统

方案

一、系统建设的必要性

随着我国风能发电技术日益成熟，国家推出了若干政策，鼓励风力发电产业的大力发展。2008 年末我国风电总装机容量已经超过1000万千瓦，到2020年的总装机容量有可能为1 亿到1.5 亿千瓦。但是大规模的风电场建设，不仅给风电公司的运营管理带来困难，也给电网的调度带来很多问题。

吉林白城也不例外，目前并网发电的有义和塔拉、北清

河和代力吉三个风场群，随着风电场建设规模的不断扩大，

在运行管理中存在的问题也在不断出现：

运营管理的问题：风电场的建设较分散，不同风电场的设备、环境不同，发电出力也不同。公司管理人员随时都要掌握各风场的运行情况，并对不同风场的运行情况相互作比较，掌握全局。而现有的各风电场当地的监视与控制系统显然不能满足要求。

运行维护的问题：因为各风电场相距较远，而每个风场内风机数量很多，各种设备供应商也不尽相同，给维护检修造成一定困难。如果安生部不能及时监视到设备故障的时间，就无法督促检修人员快速修复故障设备，延误了好风的时机，影响了发电量，从而造成经济损失。某风电公司做过估计，因检修不及时造成年损失电量1 亿多度，即年损失人民币6000--8000多万元。

人员管理的问题：风电场比较偏僻，地理环境比较恶劣，

工作人员长期驻守现场，其工作生活都很不方便，因此不具

备吸引人才和稳定人员的优势。

为了能够解决上述问题，我们提出建设风电场综合监控

系统，希望通过该系统能够提高风电场的运行维护水平，帮

助公司提高运营效率，从而提高经济效益。

二、可行性

华电国际白城筹建处目前下属三个风电场：义和、北清河、代力吉，有三个风机厂家，两家保护系统提供商，他们的监控系统各自独立。要建立远程控制系统使在远方控制象本地控

制一样方便，把主控室从现场迁到通辽，实现集中控制，关键是建立一条安全稳定的通道，建立和本地一样的网络环境，

有国网公司的220KV线路上的专用通道，从现场一直延伸到通辽市，为实现风场的远程控制奠定了线路基础。网络通讯

系统建成以后，利用原厂家的控制系统实现远程对风机、刀闸等的控制，图像监控信号通过VPN 专用通道传递到通辽主控室，实现对风场的远程视频监控，通过对图像、遥测、遥控、控制、调度等信号的集中控制，建立集控中心，可以提高整体管

理水平，提高运行人员素质，减人增效，提升公司形象。

三、经济效益、社会效益

经济效益：对于新建的风电场，由于取消了以往分散的

当地监控模式，这样可取消或简化风场当地的监控设备，不

仅节省了设备成本，而且也节省了因为设备运行而造成的耗能。由于当地不再需要监控设备，也就不再需要或减少用于存放监控设备及运行值班的房间，因而也减少了土建的开支。另外，减少风场的驻扎人员，相应简化生活设施，也相应减少了建设成本。

据保守估算，在风场建设初期按远方集中控制考虑，每个风场可以节省投资200万元。每个风电场减少驻扎运行人员20人，按每人每年10万元工资算，每个风电场每年可节省200万元工资,三个风场一年节省600 万，随着规模的扩大，保守估计，每年可以直接节省人员费用1000 万元。

社会效益：通过改善工作人员的工作、生活环境，降低劳动强度，体现了公司坚持以人为本，留住人才、吸引人才的人才政策。

四、设计方案

4.1 集控中心实现的功能

通过远程监控系统可以实现对风电场内的所有风机、变电站、视频等信息进行远方监控和管理，也可方便的对多个风场的状况进行对比，找出差距。公司各有关部门领导不必亲临现场即可及时了解分布于各地的风电场的当前生产运行状况，实时掌控风场设备的运行状态，掌握各风电场的实时发电量等各风电场的实时运行情况。风场实现“无人值班、少人值守、区域检修”的管理模式。

生产运行监测：系统可以实时监测公司下属各风电场的实时运行工况，实时负荷、各风电场的实时负荷，以及各台风力发电机的实时运行状况等实时生产情况。生产状态实时监测与显示功能采用地图、表格、棒图、饼图等多种方式进行实时信息的表达和数据的显示。

生产控制：远程集中控制系统按照风电场为单位进行分组管理，各风场之间的功能相对隔离。每个风场的控制又分为风机的控制和变电站设备的控制两部分。可以实现集中的生产调度控制。

风机的控制：运行人员通过远程控制系统可以控制风场每一台风机的各种动作，如启动、停机、紧急刹车等。

升压站设备的控制：运行人员通过远程控制系统可以控制变电站各设备、刀闸分合的动作。

视频图像控制：运行人员可以在远程控制现场摄像头、红外、云台等监控设备的动作。

电能计量：远程监控系统配置电能计量功能，系统通过远程无人自动抄表自动采集各个风场关口和风机出口的电表数据，并对采集到的数据进行分析处理，实现各个风场、全公司总发电量和上网电量的实时查询分析，并自动生成各风场、全公司的日电量、月电量、季电量、年电量的报表。

设备故障告警与分析：当设备运行状态发生变更或参数超越设定限值时，远程监控系统能够对发生的异常情况进行记录，并发出声光告警，及时报告值班人员。

运行优化与维护管理：远程监控系统可以对风场风机设备在运行中的实时性能进行分析，结合风力预测，机组出力预测，对风机的运行进行合理优化，并对运行人员的运维工作进行量化考核，也可对风电场的设计，风资源的评估，设备选型提供有效的理论依据。

系统通过分析各个年度、季节、月份的风力数据，研究各型风机随季节变化的出力规律，制定合理的定期维护工作计划，减少风力资源的浪费，提供风场经济效益。

生产报表：系统对生产数据进行综合处理、统计分析，自动生成企业的各种生产报表，对经济指标和主要运行参数进行统计，供用户查询和打印。

系统自诊断：系统提供完善的自我诊断和维护管理功能，可以完成电站侧数据点组态和运行状态监视，显示厂站通讯状态及主站工作状态。通过它可以实现对系统的维护，及时发现故障并排除，提高系统的可利用率和可维护性。

4.2、集控中心接入设计

为了保障网络的畅通和方便统一调试管理，对网络的接

入设备品牌型号和路由路径做统一要求。

4.2.1 组网方案：系统分为集控中心主站和风电场侧子站