風電場區域集中化運行管理方法研究

　　1.1 管理中心
　　建立集中遠程監控系統，將區域內采用不同廠家設備和控制平臺的風電場的風電機組數據和升壓站數據統一在一個數據平臺內。取消各風電場現場值班制度，集中人員在區域管理中心對區域內的風電場運行進行監視、分析、調整和控制。在解決跨平臺統一管理、提高了風電場運行維護水平的同時，可大幅度減少運行人員需求，改善運行人員的工作、生活環境。對
于新增風電場，還可以節省新建值班樓、宿舍樓和相應生活設施費用。
　　1.2 備品備件管理中心
　　集中儲備備品備件，統一管理，通過點檢定修的管理模式，負責風電場的檢修維護、運行操作、倒閘操作、事故處理和設備管理等工作。由于建立了專業化的檢修隊伍，風電場職守人員應主要考慮本地化，并降低部分人員的學歷要求，通過以老帶新、以師帶徒等措施，盡快形成穩定的運行維護隊伍。
　　2 集中化管理的實現
　　2.1 系統模型
　　風電場數據采集包括風電機組、升壓站的所有模擬量和開關量，以及現場測風儀的測風數據。模擬量包括電壓、電流及功率等電氣模擬量及轉速、風速、風向、油位、振動、位移、溫度等非電氣模擬量的實測量。開關量包括事故信號、斷路器及重要繼電保護裝置的動作信號等中斷開關量和各類故障信號、斷路器及隔離開關的位置信號、機組設備的狀態信號等非中斷開關量兩類[2]。
　　在風電發展初期，各個風電公司的軟件環境和平臺、數據庫的選取都不一樣，缺乏統一的通信標準。隨著風電的迅速發展，2006 年12 月，國際電工委員會（IEC）公布了由IECTC88 技術委員會起草制定的IEC61400 － 25 標準。該標準是IEC61850 標準在風力發電領域內的延伸，是軟件方面專門面向風電場的監控通信系統。硬件方面，國內外不少風電公司也都致力于電力系統應用最為廣泛的SCADA（Supervisory ControlAnd Data Acquisition） 的開發， 促進了風電場數據接口的標準化，也為數據層的建立提供了基礎。
　　采集的數據通過標準數據接口傳至數據層后，遠程控制系統與其他應用系統，例如風功率預測系統、數據采集系統等，通過標準數據接口調用數據層數據，對數據進行分析、展現，實現應用功能，同時將部分分析結果上傳至企業管理系統和電網公司調度系統等其他外部系統，實現系統的上下兼容，確保系統的完整性[3]。
　　2.2 網絡結構
　　按照區域化集中管理的思想設計，系統可分為風電場子站、區域控制中心（簡稱控制中心）和安全生產管理中心（簡稱監管中心）3 層。系統各控制中心、監管中心的網絡拓撲均采用雙以太網星形結構。網絡傳輸協議采用TCP/IP 網絡協議，網絡傳輸速率不小于100Mbit/s，網絡配置規模需滿足系統遠景要求。系統內各風電場子站到區域控制中心的通信傳輸介質采用敷設專用光纖網絡，區域控制中心到管理中心的通信通道采用VPN網絡保證數據的安全性。網絡結構示意圖如圖2 所示。
　　2.3 功能模塊
　　2.3.1 遠程控制
　　監控系統控制功能應根據設備的實際狀況和工作實際需要進行設置，可考慮如下操作[4] ：
　　（1）對斷路器/ 刀閘分、合的遠方操作；
　　（2）對補償電容器投、切的遠方操作；
　　（3）對有載調壓變壓器分接頭的遠方調節；
　　（4）部分保護的遠方啟動、閉鎖及信號復歸；
　　（5）單個/ 成組風電機組遠方啟動/ 停機操作、復位、偏航、解纜等。