《清潔生產促進法》和《可再生能源法》的頒布，使風力發電麵臨大好的發展機遇。2005年12月5日中國目前一次性建成最大的5萬KW洮tao北bei風feng力li發fa電dian項xiang目mu投tou入ru運yun行xing。隨sui著zhe洮tao北bei風feng電dian公gong司si規gui模mo化hua經jing營ying，為wei了le加jia強qiang企qi業ye形xing象xiang，做zuo好hao對dui外wai宣xuan傳chuan，克ke服fu原yuan來lai進jin口kou風feng機ji監jian控kong係xi統tong的de英ying文wen界jie麵mian，以yi及ji各ge個ge係xi統tong（風機、變電站、氣象站）相xiang互hu獨du立li等deng不bu利li影ying響xiang，樹shu立li華hua能neng良liang好hao的de企qi業ye文wen化hua形xing象xiang，保bao護hu保bao障zhang安an全quan生sheng產chan，提ti高gao管guan理li運yun行xing和he安an全quan防fang範fan水shui平ping，建jian立li一yi套tao生sheng產chan實shi時shi數shu據ju和he安an全quanTV大屏幕監管係統成為必須。這套係統通過采集實時生產信息和安全信息，對風電場設備運轉情況有一個全麵、直觀實時的顯示，達到降低成本，提高設備利用效率的目的。
fenglifadianxitongzhuyaoyoufenglifadianjiheshengyabiandianzhanzucheng，fenglifadianjizushijiangfengdongnengzhuanhuanweijixieneng，zaijiangjixienengzhuanhuanweidiannengshusongdaodianwangdejidianyitihuashebei。shengyabiandianzhanzebadiannengsongrudianwang。
根據風力發電係統設備組成，風電場集中控製室的監控係統一般為三個相互獨立係統，氣象站監控、風機監控和變電站監控。
係統功能目標
構建統一的實時生產數據和安全TV監管平台，整合不同設備廠家的監控係統，在管理層建設統一的管理數據平台，實現以生產管理和安全管理為核心的自動報表功能、生產裝置的監控功能、工藝指標的考核功能和安全防範、生sheng產chan監jian督du以yi及ji計ji量liang功gong能neng。建jian立li生sheng產chan實shi時shi數shu據ju監jian視shi係xi統tong平ping台tai，通tong過guo對dui風feng電dian場chang設she備bei數shu據ju的de采cai集ji和he整zheng理li，為wei專zhuan業ye管guan理li人ren員yuan提ti供gong龐pang大da的de信xin息xi數shu據ju庫ku，便bian於yu對dui數shu據ju進jin行xing分fen析xi，形xing成cheng輔fu助zhu決jue策ce係xi統tong。用yong統tong一yi的de平ping台tai對dui風feng電dian場chang各ge種zhong設she備bei（風機和變電升壓站）的生產過程數據進行采集、存儲、管理和顯示。從而實現企業管理層根據生產過程的實時信息快速生成管理決策，通過對過程數據和安全TV係統的集成，使生產過程信息資源能夠連續、自動地與企業管理係統共享，達到統一監管的目的。係統的主要功能：實時數據采集與通訊傳輸、畫麵顯示、實時曲線、曆史曲線、實時報警、曆史報警、各種統計報表，曆史數據存儲等。
各風機和變電升壓站的實時生產數據可以傳遞到演示畫麵中，為公司所舉辦與生產有關的會議及參觀訪問的領導、客戶和同行提供從洮北風電場地理分布、裝機容量、風電場實時氣象狀況和發電功率（有功功率和無功功率）、實時發電量總和、風電場日累計發電量等數據和相應的畫麵顯示。風電廠集控室內配備一套63”大屏幕顯示係統作為係統操作員站的顯示終端，監視分析生產過程，係統操作員可通過大屏幕上高亮度、高分辨率的圖象了解全廠的係統概貌，風電場設備的工藝控製，如變電站和風機的工藝流程，及主要生產數據。
通過監管畫麵，客戶和管理者還可以看到風電場的氣象狀況，如平均風速、氣溫，生產情況如總發電功率，設備情況如運行機組數量，備用機組數量，故障機組數量等。還可以深入監視每一個風輪的實時風速、發電功率、設備狀況（運行、備用、故障）等，以及變電升壓站的各項電氣數據，如母線電壓、電流、功率因數等。
數據總結分析和輔助決策工具平台，可以進行曆史趨勢分析，如年、月、日各氣象趨勢和發電量曲線，設備質量和運行壽命，如單機生產和配套廠家、檢修後運行時間、設備可利用率等的統計。從而為與生產指標相關的各項計劃、采購、檢jian修xiu等deng活huo動dong提ti供gong和he費fei用yong控kong製zhi提ti供gong統tong計ji依yi據ju。通tong過guo分fen析xi風feng速su與yu風feng機ji發fa電dian量liang的de關guan係xi，即ji風feng機ji實shi時shi功gong率lv曲qu線xian，判pan斷duan風feng機ji的de能neng量liang轉zhuan化hua效xiao率lv，探tan索suo影ying響xiang風feng力li發fa電dian效xiao率lv的de各ge項xiang因yin素su，如ru結jie冰bing、霧、雨水、溫度、風速、風向等環境因素的影響。
解決方案
目(mu)前(qian)，風(feng)電(dian)場(chang)生(sheng)產(chan)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)監(jian)管(guan)輔(fu)助(zhu)決(jue)策(ce)計(ji)算(suan)機(ji)係(xi)統(tong)技(ji)術(shu)成(cheng)了(le)先(xian)進(jin)管(guan)理(li)的(de)標(biao)誌(zhi)之(zhi)一(yi)。在(zai)管(guan)理(li)方(fang)式(shi)上(shang)，每(mei)個(ge)係(xi)統(tong)單(dan)元(yuan)采(cai)用(yong)一(yi)個(ge)獨(du)立(li)的(de)管(guan)理(li)控(kong)製(zhi)，整(zheng)個(ge)風(feng)電(dian)場(chang)的(de)風(feng)機(ji)和(he)升(sheng)壓(ya)變(bian)電(dian)站(zhan)，以(yi)及(ji)氣(qi)象(xiang)站(zhan)均(jun)由(you)自(zi)主(zhu)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)控(kong)製(zhi)。建(jian)立(li)一(yi)個(ge)高(gao)效(xiao)的(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)平(ping)台(tai)，把(ba)GAMESA、四方繼保、安全TV監視等不同廠家的設備和係統，即把風機監控係統、變電站監控係統、氣象站監控係統、安全TV監視等融合創新集合成一個係統，通過獨立自主編輯不同的接口協議驅動程序，統一到一個高效的實時曆史數據平台上，進行數據顯示、存儲、分析。實現輔助決策和實時監管，滿足管理和運行要求。係統結構框圖如圖1。
GAMESA風機監控係統提供了OPC（OLE for Process Control）協議，實現係統與係統之間平滑連接。OPC服務器是按目錄樹的方式來組織數據的。在OPC協議中，每一個數據項都有一個唯一的標識。OPC客戶端可以對OPC服務器所提供的數據重新進行組織，以便於數據的輸入和輸出。
四方繼保提供的升壓變電站監控係統是基於UNLIX操作係統的CS2000係統，通過廣播協議發送數據。係統邏輯框圖如如圖2。
輔助決策支持層
fuzhujuecezhichicengduizongheguanlixinxixitongdesuoyouyewushujuheguanlishujujinxingduojiaodudefenxihetongji，weiqiyelingdaoheguanlirenyuantigongguanlishouduanheshujuzhichi；該層由綜合查詢分析、報表管理功能模塊構成，除提供用戶標準格式的查詢分析、報表，還提供用戶定義格式、計算公式、統計圖形分析等通用化功能，滿足各級用戶不同的業務數據需求。 業務處理層
業務處理層是綜合管理信息係統的直接業務處理過程，建立管理體製和運行機製，強化監督管理；業務處理層包括班報、日報、月報、年報、生產數據、成本核算等功能模塊。 係統管理層
係統管理層是信息係統良好運行的支撐模塊，是係統正常運轉的樞紐；主要完成用戶管理、數據備份恢複、流程定義、數據接口、係統參數設置等功能。 係統功能功能如下：
■ 用戶權限管理：平台支持基於角色的用戶權限管理，確保其隻能進行權限範圍內的操作。
■ 數據組態：單獨或者批量組態數據點：創建、更新、刪除、查詢數據點以及相關屬性。
■ 運行管理：設置係統參數和係統運行監視。
■ 備份與恢複：通tong過guo手shou工gong方fang式shi或huo者zhe自zi動dong方fang式shi備bei份fen數shu據ju庫ku係xi統tong配pei置zhi信xin息xi和he曆li史shi歸gui檔dang數shu據ju，並bing可ke從cong備bei份fen文wen件jian恢hui複fu數shu據ju。由you於yu數shu據ju庫ku軟ruan件jian費fei用yong十shi分fen高gao，數shu據ju分fen析xi和he各ge種zhong數shu據ju曲qu線xian等deng功gong能neng由you於yu費fei用yong問wen題ti，此ci功gong能neng現xian在zai實shi施shi有you些xie困kun難nan。
■ 審計功能：記錄和追蹤數據庫配置信息與數據修改。
■ 日誌功能：記錄數據庫係統運行中的操作信息、警告信息、錯誤信息等。
■ 提供具備圖形化的應用開發界麵，實現生產流程圖動態再現、關鍵性能指標參數動態計算、趨勢顯示與分析工具。 安全TV電視監控係統
如圖３。
圖3：安全TV監視組成 ■ 安全TV電視監控係統具有以下主要功能：
■ 實時圖像監控，圖象信號偏差報警，圖象遠傳；
■ 具有數字硬盤錄像及其回放功能和自維護功能；
■ 與現場的紅外報警設備實現聯動。支持基於TCP/IP的網絡互連，與實時數據係統接口，保證操作員通過LCD操作能夠實現閉路電視畫麵的切換和監視。 遠程監視
通過固定電話連接到監控中心，使得隻要有電話的地方就可以監視到當前風電場的運行情況。通過固定電話進行通訊的網絡結構圖如圖４。
圖4：通過固定電話通訊的網絡結構圖 這(zhe)種(zhong)結(jie)構(gou)可(ke)為(wei)出(chu)差(cha)在(zai)外(wai)或(huo)不(bu)在(zai)辦(ban)公(gong)區(qu)域(yu)的(de)相(xiang)關(guan)領(ling)導(dao)提(ti)供(gong)及(ji)時(shi)準(zhun)確(que)了(le)解(jie)公(gong)司(si)總(zong)體(ti)生(sheng)產(chan)狀(zhuang)況(kuang)，為(wei)把(ba)一(yi)個(ge)風(feng)電(dian)場(chang)變(bian)成(cheng)為(wei)總(zong)公(gong)司(si)的(de)一(yi)個(ge)生(sheng)產(chan)車(che)間(jian)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng)。該(gai)係(xi)統(tong)的(de)最(zui)終(zhong)發(fa)展(zhan)目(mu)標(biao)是(shi)在(zai)發(fa)電(dian)公(gong)司(si)總(zong)部(bu)建(jian)立(li)統(tong)一(yi)的(de)監(jian)管(guan)中(zhong)心(xin)，提(ti)供(gong)風(feng)電(dian)場(chang)生(sheng)產(chan)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)和(he)上(shang)傳(chuan)，為(wei)將(jiang)來(lai)總(zong)公(gong)司(si)掌(zhang)握(wo)其(qi)眾(zhong)多(duo)風(feng)電(dian)場(chang)的(de)生(sheng)產(chan)實(shi)時(shi)狀(zhuang)況(kuang)和(he)進(jin)行(xing)高(gao)端(duan)應(ying)用(yong)管(guan)理(li)提(ti)供(gong)了(le)高(gao)效(xiao)、準確的平台。 軟件功能
網絡通訊、數據采集：通過底層數據庫在現有技術基礎上加入報表、趨勢功能,tigaoxiangyingsuduyujingdu。zidongshengchengshengchanguanlibaobiao，tigaofadiangongsideguanlixiaolv。cunchushengchandongtaishuju，jinxingtongjifenxibijiao，zhidaoshengchantiaodugongzuo。
數據同步顯示，及時了解發電廠的運行和檢修情況。
可在線組合的積木式控製，為後續建設工程提供預留接口。
運行狀態監測，將各檢測點信號通過通信端口送入,在上位機中進行相應運算,shixianyunxingzhuangtaidezidongjiance。bizhaobutongfengjideyunxingcanshu，fenxijingjixingnengdechayideyuanyinduogexitongdongtaizuhejishu，youyucaiyongjisuanjidicengshujutongxun，gegexitongdeshujuderongheyugongsheng，gegexitongtongyidaoyigepingtaishangde，baozhengzaidongtaixianshidejingduhexitongdewendingxing。
專家控製係統，形成各種曲線顯示，如功率曲線顯示。
實現風電場所有設備，而不僅僅是風機，還有變電站、氣象站設備信息的遠方顯示、故障診斷。
實現廠區安全監視TV的一體化監視，安全TV信息存儲。
分析運行的關鍵參數，對相關設備的檢修計劃提供決策參考、準確計量發電公司的重要生產數據，如發電量、設備停運時間等，比照不同風機運行參數。分析經濟性能差異原因。
結束語
生(sheng)產(chan)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)監(jian)管(guan)計(ji)算(suan)機(ji)係(xi)統(tong)國(guo)內(nei)外(wai)正(zheng)處(chu)於(yu)起(qi)步(bu)階(jie)段(duan)。該(gai)係(xi)統(tong)為(wei)國(guo)內(nei)第(di)一(yi)家(jia)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)公(gong)司(si)的(de)生(sheng)產(chan)實(shi)時(shi)監(jian)管(guan)係(xi)統(tong)。華(hua)能(neng)生(sheng)產(chan)實(shi)時(shi)監(jian)管(guan)係(xi)統(tong)建(jian)成(cheng)以(yi)後(hou)，具(ju)有(you)變(bian)電(dian)站(zhan)和(he)風(feng)機(ji)的(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)、實時性好、信息全、數據處理功能強大等特點。具有較好的曆史數據存儲功能，易於維護；報表係統功能強大，易於維護，該報表管理係統查詢速度響應快，製表功能齊全。具有非常豐富的演示功能，報表、曲線、實時畫麵和報警查詢均可方便瀏覽。成為華能管理電廠高效、準確、有力的管理工具。 作者介紹：
杜雨，華能吉林洮北風力發電公司；李飛，中國華能集團公司安全監督與科技環保部；
吳小洪、魏伏華、儲成鋼，北京華能新銳控製技術有限公司
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