風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能的研究

1、風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能的研究嚴(yán)淼（中能電力科技開(kāi)發(fā)有限公司）摘要：為了保障生產(chǎn)設(shè)備安全可靠運(yùn)行，提高設(shè)備管控能力,在實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)整合、專(zhuān)業(yè)管理、集中值守、融入平臺(tái)”的目標(biāo)下研制了一套風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，主要功能包括實(shí)時(shí)監(jiān)控、點(diǎn)檢管理、設(shè)備管理、報(bào)表管理、數(shù)據(jù)分析、報(bào)表分析、值班日志、文檔管理、公告管理、系統(tǒng)維護(hù)等。關(guān)鍵詞： 風(fēng)電場(chǎng)；遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)；實(shí)時(shí)監(jiān)控；設(shè)備管理；數(shù)據(jù)分析一、 概述風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程管理自動(dòng)化、精細(xì)化和綜合化的趨勢(shì)而研制的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，為了保障生產(chǎn)設(shè)備安全可靠運(yùn)行，提高設(shè)備管控能力，促進(jìn)安全生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化管理水平提升，提高生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理與分析能力，實(shí)現(xiàn)安全

2、生產(chǎn)集約化管理，建立現(xiàn)代、新型的安全生產(chǎn)管理體系，在實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)整合、專(zhuān)業(yè)管理、集中值守、融入平臺(tái)”的目標(biāo)下建設(shè)一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。二、 研制情況1 系統(tǒng)軟件功能框架以龍?jiān)窗踩a(chǎn)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控中心系統(tǒng)為例，風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要功能包括：實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、報(bào)表分析、設(shè)備管理、點(diǎn)檢管理、報(bào)表管理、值班日志、文檔管理、公告管理、系統(tǒng)維護(hù)等。圖1 系統(tǒng)功能框架2 實(shí)時(shí)監(jiān)控2.1 全國(guó)風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控全國(guó)風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控主要用來(lái)監(jiān)控全國(guó)風(fēng)電場(chǎng)的整體情況，實(shí)時(shí)顯示全國(guó)風(fēng)電場(chǎng)的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)。在監(jiān)控頁(yè)面上會(huì)顯示全國(guó)所有的風(fēng)電場(chǎng)。用不同的風(fēng)電場(chǎng)圖標(biāo)標(biāo)識(shí)出風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。全國(guó)風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控界面顯示信息包括全國(guó)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，

3、日發(fā)電量、月發(fā)電量，裝機(jī)容量、年發(fā)電量，有功功率、實(shí)時(shí)出力。圖2 全國(guó)風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控圖3 全國(guó)有功功率、實(shí)時(shí)出力2.2 各省風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控各省風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控主要用來(lái)監(jiān)控各省風(fēng)電場(chǎng)的整體情況，實(shí)時(shí)顯示各省風(fēng)電場(chǎng)的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)。在監(jiān)控頁(yè)面上會(huì)顯示此省所有的風(fēng)電場(chǎng)。用不同的風(fēng)電場(chǎng)圖標(biāo)標(biāo)識(shí)出風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。各省風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控界面顯示信息包括圖形監(jiān)控模式，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，日發(fā)電量、月發(fā)電量，裝機(jī)容量、風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量，有功功率、實(shí)時(shí)出力比。圖4 各省風(fēng)電場(chǎng)圖形監(jiān)控模式2.3 各風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控主要用來(lái)監(jiān)控每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的情況，實(shí)時(shí)顯示此風(fēng)電場(chǎng)的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)。在監(jiān)控頁(yè)面上會(huì)顯示出此風(fēng)電場(chǎng)中所有的風(fēng)機(jī)、升壓站以及生產(chǎn)塔（測(cè)風(fēng)塔），

4、同時(shí)用不同的風(fēng)機(jī)圖標(biāo)標(biāo)識(shí)出風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控界面顯示信息包括風(fēng)電場(chǎng)介紹，圖形監(jiān)控模式，網(wǎng)格監(jiān)控模式，列表監(jiān)控模式，日發(fā)電量、月發(fā)電量、有功功率。圖5 風(fēng)電場(chǎng)圖形監(jiān)控模式圖6 風(fēng)電場(chǎng)矩陣監(jiān)控模式2.4 風(fēng)電機(jī)組監(jiān)控風(fēng)電機(jī)組監(jiān)控主要用來(lái)監(jiān)控每個(gè)風(fēng)機(jī)的情況，實(shí)時(shí)顯示此風(fēng)機(jī)的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及故障信息。風(fēng)電機(jī)組監(jiān)控界面顯示信息包括風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、故障信息和有功功率的實(shí)時(shí)變化曲線(xiàn)。圖7 風(fēng)電機(jī)組監(jiān)控2.5 升壓站監(jiān)控升壓站監(jiān)控主要用來(lái)監(jiān)控升壓站的情況，實(shí)時(shí)顯示升壓站的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)。在監(jiān)控頁(yè)面上顯示出升壓站的主接線(xiàn)圖，圖上實(shí)時(shí)顯示相關(guān)參數(shù)值。同時(shí)有狀態(tài)變化的設(shè)備，會(huì)根據(jù)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)用相應(yīng)的圖標(biāo)表示

5、。圖8 升壓站監(jiān)控3 數(shù)據(jù)分析3.1 限出力損失電量分析根據(jù)地域，監(jiān)控區(qū)域，年，月來(lái)統(tǒng)計(jì)和查詢(xún)限出力結(jié)果。圖9 限電量統(tǒng)計(jì)分析3.2 風(fēng)功率曲線(xiàn)主要功能包括顯示和查詢(xún)某臺(tái)風(fēng)機(jī)某個(gè)時(shí)間段的風(fēng)機(jī)功率曲線(xiàn)，顯示和查詢(xún)同種風(fēng)機(jī)類(lèi)型不同風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速功率曲線(xiàn)，顯示和查詢(xún)不同時(shí)間段內(nèi)的風(fēng)功率曲線(xiàn)圖。圖10 風(fēng)電機(jī)組功率曲線(xiàn)3.3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析主要功能包括顯示和查詢(xún)不同風(fēng)電機(jī)組某一運(yùn)行參數(shù)變化趨勢(shì)，顯示和查詢(xún)單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組多運(yùn)行參數(shù)對(duì)比，顯示和查詢(xún)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行參數(shù)變化趨勢(shì)。圖11 風(fēng)電機(jī)組參數(shù)分析3.4 可利用率分析主要功能包括顯示和查詢(xún)不同區(qū)域同一時(shí)間設(shè)備可利用率，同一區(qū)域不同時(shí)間設(shè)備可利用率，不同機(jī)型相同區(qū)域

6、設(shè)備可利用率，同一機(jī)型不同區(qū)域設(shè)備可利用率。圖12 分析不同區(qū)域同一時(shí)間設(shè)備4 報(bào)表分析4.1 集團(tuán)裝機(jī)情況主要功能包括從省、風(fēng)場(chǎng)、容量、品牌等角度顯示和查詢(xún)集團(tuán)裝機(jī)情況。圖13 各品牌裝機(jī)情況4.2 電量查詢(xún)統(tǒng)計(jì)主要功能包括對(duì)全國(guó)、各省和風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。圖14 電量統(tǒng)計(jì)4.3報(bào)表限電統(tǒng)計(jì)主要功能包括按照月份和具體時(shí)間段等角度統(tǒng)計(jì)各風(fēng)場(chǎng)、以及全國(guó)的限電情況。圖15 限電量統(tǒng)計(jì)5.設(shè)備管理設(shè)備管理的對(duì)象是風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組、變電站的輸變電等設(shè)備。設(shè)備臺(tái)帳是了解設(shè)備狀況，開(kāi)展設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作不可缺少的重要資料。同時(shí)，設(shè)備信息也是信息系統(tǒng)中設(shè)備變更、運(yùn)行事件以及檢修活動(dòng)記錄的信息基礎(chǔ)。設(shè)備管理包

7、括：風(fēng)電機(jī)組管理、升壓站管理、生產(chǎn)塔管理、輸電線(xiàn)路管理、箱變管理。圖16 風(fēng)電機(jī)組管理界面6.點(diǎn)檢管理現(xiàn)場(chǎng)缺陷信息是現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的重要數(shù)據(jù)。監(jiān)督缺陷信息，并支持對(duì)缺陷處理的情況提供解決預(yù)案，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)缺陷處理具有重要的指導(dǎo)意義。點(diǎn)檢管理中數(shù)據(jù)主要從現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)檢系統(tǒng)中獲得。監(jiān)控系統(tǒng)提供導(dǎo)入接口，當(dāng)有新的缺陷信息被錄入到點(diǎn)檢系統(tǒng)時(shí)，自動(dòng)調(diào)用此接口完成缺陷信息的同步。與手工方式錄入所涉及的信息一致，包括缺陷基礎(chǔ)信息和處理過(guò)程的描述文檔。同時(shí)系統(tǒng)還提供對(duì)缺陷/故障信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)查詢(xún)等功能。7.報(bào)表管理7.1日?qǐng)?bào)系統(tǒng)風(fēng)場(chǎng)每天可以通過(guò)日?qǐng)?bào)系統(tǒng)報(bào)送運(yùn)行數(shù)據(jù)，系統(tǒng)每天定時(shí)創(chuàng)建每個(gè)風(fēng)場(chǎng)的當(dāng)日?qǐng)?bào)表以供填寫(xiě)，填寫(xiě)完成后風(fēng)場(chǎng)

8、運(yùn)行人員進(jìn)行上報(bào)。每個(gè)風(fēng)場(chǎng)的報(bào)表分別按項(xiàng)目、機(jī)型分類(lèi)填寫(xiě)。并匯總每種機(jī)型的臺(tái)數(shù)、風(fēng)場(chǎng)容量、日平均風(fēng)速、日發(fā)電量、年累計(jì)電量、限出力日損失電量以及限出力年損失電量等信息。除此之外日?qǐng)?bào)中還按機(jī)型分類(lèi)記錄“非計(jì)劃停運(yùn)”、“調(diào)度停運(yùn)”、“受累停運(yùn)”及“降出力運(yùn)行”的具體條目信息。 同時(shí)系統(tǒng)還有日?qǐng)?bào)匯總功能，可以匯總各風(fēng)場(chǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行相關(guān)分析。圖16 風(fēng)場(chǎng)日?qǐng)?bào)上報(bào)界面7.2月報(bào)每個(gè)項(xiàng)目公司每月填寫(xiě)相關(guān)月報(bào)，包括生產(chǎn)準(zhǔn)備期風(fēng)電機(jī)組情況統(tǒng)計(jì)表、單機(jī)運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)月報(bào)表、生產(chǎn)準(zhǔn)備期風(fēng)電機(jī)組情況統(tǒng)計(jì)表等月報(bào)，為集團(tuán)掌握各個(gè)公司整體運(yùn)行情況提供可靠的數(shù)據(jù)。三、 應(yīng)用情況截止2012年5月底，監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)完成

9、全國(guó)19個(gè)省的106個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，8371.45MW容量，6635臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的數(shù)據(jù)接入。實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)全面及時(shí)，目前系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)每5秒鐘采集一次，從全國(guó)、省份、風(fēng)場(chǎng)、單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組不同層面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過(guò)報(bào)表管理可以查看風(fēng)場(chǎng)、機(jī)組每天和每月的運(yùn)行情況，還可以查看不同范圍內(nèi)的遲誤報(bào)情況及詳細(xì)信息。設(shè)備管理從項(xiàng)目公司、監(jiān)控區(qū)域和設(shè)備類(lèi)別不同角度查看目前設(shè)備的統(tǒng)計(jì)和詳細(xì)信息，比臺(tái)賬系統(tǒng)的信息更加全面詳細(xì)。報(bào)表分析根據(jù)上報(bào)報(bào)表的內(nèi)容，從時(shí)間、地域、風(fēng)場(chǎng)等不同層面包括可利用率、場(chǎng)用電等不同角度對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)分析是從系統(tǒng)每天采集的數(shù)據(jù)中，抽取所用的信息，從不同層面不同參數(shù)，進(jìn)行比較分析，為生產(chǎn)管理提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和依據(jù)。點(diǎn)檢管理中記錄并查詢(xún)各風(fēng)場(chǎng)目前的檢修信息，包括時(shí)間、地點(diǎn)、人物、檢修進(jìn)展等詳細(xì)情況。此外，系統(tǒng)還有生產(chǎn)日志、公告管理，系統(tǒng)維護(hù)等管理和系統(tǒng)日常維護(hù)的基本工具，為管理人員和現(xiàn)場(chǎng)人員提供了另一個(gè)交流和解決問(wèn)題的平臺(tái)。四、 結(jié)論監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、挖