风电场集中数据管理平台

风电场集中数据管理平台

一、现在分析及系统介绍

风电厂是一种分布式能源系统,需要设备与设备之间以及设备与电网之间有良好的配合。但是目前风电场及并网升压站应用的监控系统种类繁多，接口各异。包括升压站变电一次系统监控系统、风机监控系统、测风塔系统、功率预测系统、箱变监控系统、集电线路监控系统、有功无功控制系统等，这些系统目前各自独立运行，系统之间缺乏统一的接口规范和数据模型，这就为电（场）站的集中监控、数据的互联互通以及调度控制指令的顺畅下达提出了挑战。主要问题包括：

1. 调度部门经常为了实时了解风电场的运行现状，要求风电场上传不同系统的实时数据，风电场信息部门要和不同的设备厂家进行沟通，需要从不同的设备或其SCADA采集数据，这就造成了数据采集处理的混乱，也造成了电厂的重复投资。

2. 各设备厂家提供的数据接口由于硬件的限制往往不能同时为多套数据消费者提供数据，这就导致厂家需要改造其数据接口并进行技术支持，通常的做法就是增加硬件投入，重新进行接口配置，增加系统复杂度，造成人力财力的浪费。

3. 目前风电场对风机的实时数据、变电一次系统的实时数据的存储由于考虑到存储设备成本的问题，并没有将高分辨率的秒级数据进行存储，这样就会造成数据资源的短缺，造成数据资产的丢失，影响了后期对大数据的综合分析，影响了电厂的后评估，也就丧失了通过数据分析改进电厂生产绩效的机会。

风电场集中数据管理平台针对风电场的这种现状，针对性的整合了风电厂各监控系统的通信标准和信息规范，旨在实现风电厂中不同供应商设备之间的自由通信，通过对风电厂信息进行抽象化、模型化、标准化，从而达到电站运行监控数据的统一采集、统一存储、统一分析和统一分发。实现各设备之间的相互通信、系统之间的信息共享。

二、系统的核心功能

针对风电场日常生产运行中的数据流、信息流、生产控制流等各种数据应用要求，风电场集中数据管理平台为风电场提供了一套集各种数据的采集、

存储、计算、分发为一体的综合数据管理平台，支持电厂各种数据的统一管理和统一控制。风电场集中数据管理平台是风电场的数据枢纽和信息化的基础，提供的功能包括：

1.统一数据采集：系统采集所有一次系统的运行数据，包括从变电一次系统、

风机SCADA系统、测风塔系统、功率预测系统、箱变监控系统、集电线路监控系统中采集电厂生产运行的所有过程数据，避免其他数据消费者再从这些系统采集数据。统一数据采集的工作可以放到各个系统安装调试的时候，也就免除了后期的技术支持和频繁沟通。

2.统一数据存储：对电厂运行的所有过程数据，系统将以高分辨率的秒级数

据进行实时存储，并将永久保存，支持电厂对数据应用的各种要求。同时系统也支持根据数据应用的要求将秒级数据进行二次加工，形成遥测的分钟级的平均值、最大值、最小值。遥信的时间断面和故障回放数据等。

3.统一数据分发：系统为各种各样的生产过程数据的消费者提供高质量的实

时/历史数据，数据消费者通过标准协议（IEC60870-5-104或Modbus TCP）和系统进行数据交换，避免了和电厂各种监控系统进行数据通讯的困惑。

数据消费者既可以通过量测点信息获取设备运行数据，也可以通过资产模型获取系统运行数据。既保证了数据接口的标准化又保证了数据分发的灵活性。

系统基于动力协合实时系统物联网中间件系统(PiRIS)构建，支持系统的快速实施以及快速扩展性，如下图所示。

三、系统提供的接口

1.系统可提供的接口包括：

与电网调度部门的接口

与风电场升压站监控系统的接口

与风机监控系统的接口

与实时测风系统的接口

与风功率预测系统的接口

与状态监测系统的接口

与后台监视机的接口

与其他系统的接口

2.系统可提供的接口包括：

IEC104、101

MODBUS TCP

OPC DA、OPC XML

CDT等

四、系统结构图

五、系统应用扩展

1、基于风电场集中数据管理平台的现场综合监控系统

当在现场部署完风电场集中数据管理平台后，可以基于公司的PiRIS产品构建前端的智能监视和分析平台，形成统一的现场综合监控系统，将风机监控、箱变监控、变电一次系统监控、功率预测监控等各种系统的监控画面整合到一个系统中来，形成有机统一的全方位监控系统，特别是一个大型的风电场包含多种风机类型时，统一的风机监控将比分散的风机监控有更全面的监控效果。

2、增加AGC和AVC，

为了满足各种类型风机的运行、控制、维护、并网等特殊要求，系统将在信息流的基础上增加控制流，增加自动发电控制AGC和自动电压控制AVC等功能，最终形成集数据应用、远程控制、综合监控于一体的智能电站数字化综合管理平台。