如何有效地對風(fēng)電場內(nèi)各風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行管理以及運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控, 使整個風(fēng)電場風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行安全、可靠、經(jīng)濟(jì)；如何解決風(fēng)電場電網(wǎng)接入問題，滿足電網(wǎng)調(diào)度；如何通過風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，持續(xù)對風(fēng)電機(jī)組性能進(jìn)行優(yōu)化，對風(fēng)電場選址進(jìn)行評估，已成為風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵問題，常規(guī)的風(fēng)電場集中監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足要求。
風(fēng)電場信息系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)
風(fēng)電場信息系統(tǒng)，是以計算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動化系統(tǒng)，可以對現(xiàn)場的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，設(shè)備控制，測量，參數(shù)調(diào)節(jié)以及事故報警等功能，可以保證系統(tǒng)的信息完整，正確掌握風(fēng)電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，幫助快速診斷系統(tǒng)故障，提高生產(chǎn)效率, 主要由風(fēng)電場智能管理與集控系統(tǒng)平臺、運(yùn)維服務(wù)系統(tǒng)、智能調(diào)度系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析與評估系統(tǒng)組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如圖1 所示。
一、風(fēng)電場信息系統(tǒng)平臺開發(fā)
該平臺包括硬件支撐平臺，標(biāo)準(zhǔn)化通訊接口，風(fēng)電場對象信息模型，模塊化軟件支撐平臺，統(tǒng)一超大容量數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及引擎系統(tǒng)，一致的對外數(shù)據(jù)服務(wù)接口。在此數(shù)據(jù)與分析優(yōu)化引擎的基礎(chǔ)上，可實現(xiàn)風(fēng)電場基本專業(yè)應(yīng)用，如風(fēng)電場基本監(jiān)控功能，啟停機(jī)功能，也可實現(xiàn)風(fēng)電場智能高級應(yīng)用，如運(yùn)維服務(wù)項目，智能調(diào)度，數(shù)據(jù)分析與評估等項目。通過建立統(tǒng)一的風(fēng)電場與風(fēng)電機(jī)組數(shù)據(jù)模型，使不同廠家的風(fēng)電監(jiān)控系統(tǒng)，不同型號的機(jī)組，都可方便接入該系統(tǒng)，其軟件架構(gòu)原理圖如圖2 所示。
建立單機(jī)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型以標(biāo)準(zhǔn)化各類風(fēng)電機(jī)組，并以此為基礎(chǔ)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，開發(fā)一個可組態(tài)的風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)平臺，具有繪圖、通訊接口調(diào)用、數(shù)據(jù)鏈接、趨勢圖、報表、高級語言接口，數(shù)據(jù)庫接口、數(shù)據(jù)文件下載及解析、對外數(shù)據(jù)發(fā)布、互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布等功能。
二、風(fēng)電場運(yùn)維服務(wù)系統(tǒng)開發(fā)
風(fēng)電場運(yùn)維服務(wù)系統(tǒng)主要包括日常維護(hù)系統(tǒng)和故障專家系統(tǒng)兩部分，日常運(yùn)維主要是通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺提供的服務(wù)來完成日常的運(yùn)行與維護(hù)操作，主要包括：運(yùn)行管理、維護(hù)管理、設(shè)備物資管理、檔案管理和安全管理五部分。運(yùn)行管理要求運(yùn)維人員對日常工作內(nèi)容進(jìn)行錄入和查詢，通過網(wǎng)上辦公來規(guī)范風(fēng)電場運(yùn)行管理制度，減少人為差錯，提高工作效率。在發(fā)現(xiàn)故障后，系統(tǒng)將自動新建缺陷記錄，記錄風(fēng)電機(jī)組編號、故障代碼、故障開始時間、故障結(jié)束時間、故障時長和故障次數(shù)等，人工只需選擇故障分類，系統(tǒng)會根據(jù)故障代碼和故障專家中的信息自動列出故障處理方案，方便運(yùn)維人員進(jìn)行處理。風(fēng)電機(jī)組檔案管理記載了每臺風(fēng)電機(jī)組的基本信息、關(guān)鍵時間點、缺陷記錄、隱患記錄、維護(hù)記錄。通過對所有風(fēng)電機(jī)組及主要部件的生產(chǎn)廠家、型號等基本參數(shù)進(jìn)行維護(hù)，來管理風(fēng)電機(jī)組整個生命周期所有的記錄。該系統(tǒng)還可通過風(fēng)電場設(shè)備日常監(jiān)控及運(yùn)行報表，對單個風(fēng)電場進(jìn)行數(shù)據(jù)對比，也可進(jìn)行橫向的多個風(fēng)電場的對比。
故障專家系統(tǒng)是一個閉環(huán)設(shè)計的，具有知識庫自學(xué)習(xí)功能的系統(tǒng)，主要包括健康監(jiān)測和故障診斷兩部分。健康監(jiān)測系統(tǒng)具有實時預(yù)警、實時視頻監(jiān)視、狀態(tài)在線監(jiān)測、個性化分析功能。可實現(xiàn)風(fēng)電場常規(guī)設(shè)備監(jiān)控與風(fēng)電機(jī)組健康狀況的診斷。通過監(jiān)控參數(shù)與報表分析，可對風(fēng)電機(jī)組核心控制策略進(jìn)行優(yōu)化，提高風(fēng)電機(jī)組發(fā)電量，降低風(fēng)電機(jī)組機(jī)械載荷；對風(fēng)電機(jī)組部件進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化與調(diào)整，提高部件安全性及壽命，提高風(fēng)電機(jī)組可利用率；對不同風(fēng)電機(jī)組的相同部件運(yùn)行特性分析，分析出部件的缺陷，進(jìn)行設(shè)計改進(jìn)，使風(fēng)電機(jī)組安全性提高，質(zhì)量優(yōu)化。
