项目概述

风能作为一种无污染可再生资源,符合资源开发利用的大趋势。但受到投资维护费用高、发电效率不稳定的限制,无法大规模的复制、投入发电的应用。为了尽可能提高风电场的生产效益,风电经营企业,需要直观、动态、综合、高效的掌握下属各风电场的运营情况,避免因电机组运行和人力运维中的数据错报、迟报、漏报,产生的决策失误、人力资源浪费等管理难题。

星云联动为此研发了一套集合风电场生产数据采集、监测、储存、分析、可视化展现的产品 —— 风电场设备监控系统 。便于风电场经营企业实现对风电机组实时运行状态、设备故障、人员管理的综合管理,并且从客观的数据分析上,实现对企业的高效管控。



风电场设备监控系统架构

风电场设备远程监控系统由: 可视化大屏将实时数据、历史数据、关系数据库、报警数据、设备GIS地理信息、Web网页端及各种辅助系统组构而成.

1) 实时数据采集

通过智能网关、M2M、工业、以太网功通用传输通信协议等物联网应用技术,将风电场内各发电机运行数据进行采集和传输。然后将采集到的数据进行清洗、运算、存储,为系统提供实时数据支撑.

2) 历史数据存储

对历史数据进行存储和管理,并为网络中的其它服务器和工作站提供数据服务。能自动恢复通信中断期间的数据,历史数据作为应用统计分析的数据支撑。

3) WEB网页端

将管理应用界面与数据采集库实时衔接,读取和展示设备运行状态、故障运维情况、能源消耗,实现人机的综合性管理。WEB网页端既为管理系统提供生产信息,又避免了与具体业务信息访问的冲突和无序。

4) 操作员工作站

登陆系统的人员,在账号建立初期就分职级、角色进行了区别对待。设备运维执行人员,可通过系统对人机界面(HMI)的参数进行设置,从而实现远程控制、在线下达命令的电站运维管理工作,如在线开关机、调整修改设备参数。



风电场设备监控系统产品特色

网络通讯

考虑到风电场的地理分布情况,星云联动提供的风电场设备远程监控系统支持虚拟私有网络VPN(VirtuaPrivate Network)、专用网络的连接方式。

当风电场SCADA与调度中心出现通信故障时,采用Comm Server(多用途交换系统)实现断线缓存功能。通信恢复后可将故障时段缓存的数据继续上传至调度中心信息平台,从而实现数据信息的完整性。

星云联动研发的风电场设备远程监控系统支持各种网络方式互相通信,比如RS232/485/422、无线电台、电话轮巡拨号、GSM、GPRS、CDMA、以太网等方式,实现与其他节点的通信。

◎具备分组和地址概念,不同节点可相互寻址;

◎支持多个客户端同时进行访问该组件的服务器;

◎具备故障恢复功能,通信中断时具备断线缓存功能;

◎直接将离开区域数据库的数据进行发送,提高系统效率;

◎第三方程序通过开放协议可以多种网络方式直接访问实时数据库。

安全可靠

星云联动科技为提高系统的稳定性,可靠性,可用性,在系统的设计构建中,构建双重网络冗余提高底层通讯的稳定性。同时考虑网络安全性,配备工业隔离安全网关,所有风电场SCADA均通过安全隔离装置进入到系统。通过物理分隔的方式实现数据传输的安全性。


风电场设备监控系统应用价值

决策分析

(1)风电场设备远程监控系统将SCADA数据、关口电量数据、升压站数据、测风塔数据进行集成,并提供数据和应用整合,通过对动态数据的积累(维修数据、故障数据、备件采购供应等数据);

(2)累计企业特有的维修技术、经验和知识。积累维修经验并形成企业知识库,供后续的人员培训与学习,对风电场设备和生产运行数据按照年、月、日设备运行报表对比分析、故障分析、设备利用率分析,对标分析。

(3)综合看板直观反映集团各风电场的动态实时数据和历史数据。本分析可根据用户需求集成多种运算统计功能,并且可插入曲线、棒图、饼图种多种数据展现形式。

故障报警

应用于系统报警服务及故障事件查询追溯,当系统运行过程中出现设备故障、网络故障、电力系统故障等情况时。首先通过声光、语音、弹窗等方式第一时间通知工作人员。与此同时,将相关故障信息通过短信、邮件方式直接发送给相关一线维修人员,并且结合GIS地理信息系统和视频系统,在调度中心大屏幕上显示出具体的报警区域地点,可通知现场人员第一时间了解事故现场情况,做出最及时的响应。

同时软件在运行时自动记录系统状态变化、操作过程等重要事件,并且提供查询追溯功能。一旦发生事故,可就此作为分析事故原因的依据,为实现事故追忆提供坚实的基础资料。


远程监控

各风场部署通讯服务器采集各风电场设备远程监控系统各电气参数,以及其他设备运行参数,辅助系统(如气象系统)等的信息,上传至调度中心服务器。

各风电场站控级SCADA系统,实现风场各电气量及风机设备运行参数的监控。SCADA 软件通过标准协议直接与风机 PLC 进行通讯,兼容巴合曼、倍福、贝加莱、西门子等常用PLC。SCADA软件与风机的通讯变量满足软件功能,并根据甲方主控系统特点进行设计,包括变量的地址、数据类型、单位等。SCADA 软件将从风机 PLC 读取记录文件并分类存储在监控电脑上。

风电场设备远程监控系统可采用冗余服务器,负责汇总风机,变电站等的数据,通过风电场SCADA系统可以了解设备的工艺控制、主要生产数据以及风电机运行细节数据。

通过监管画面,管理者可以看到风电场的气象状况,如平均风速、气温,生产情况如总发电功率,设备情况如运行机组数量,备用机组数量,故障机组数量等。

通过设备数据监测功能,可查看每一个风轮的实时风速、发电功率、设备状况(运行、备用、故障)等,以及变电升压站的各项电气数据,如母线电压、电流、功率因数等。

小结:关于物联网技术在风电场的应用介绍,就暂告一段落。欲知更多电力电能解决方案,请查阅“智能用电”。如若有业务需求,点击左侧发起实时对话,咨询适合自有企业的物联网解决方案。