2022年风电综合信息化系统解决方案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 风电综合信息化系统解决方案1 项目概述 相伴我国国民经济的快速进展和人民生活水平的提高,人们对电力的依靠程度越来越 高,同时电力生产也越来越受到资源和环境的制约；为了实现可连续进展战略,提高电能 使用效率已成为我国能源战略的一项重要内容；由于我国资源的严肃形势,进展可连续资 源是长期之计,风能是一种有庞大进展潜力的无污染可再生能源；进展可再生能源是最理 想的能源,可以不受能源短缺的影响,但也受自然条件的影响,如需要有水力、风力、太 阳能资源,而且最主要的是投资和爱护费用高、效率低,所以发出的电成本高；现在很多 国家都在积极查找提高利用可再生能源

2、效率的方法,信任随着地球资源的短缺,可再生能 源将发挥越来越大的作用；为了加强对各个风电场的治理,使风电集团能够直观、动态、综合地 把握下属各风 电场生产一线的情形,杜绝风电机组运行和生产经营数据的错报、迟报、漏报,同时便于 进行数据统计、分析以及供应技术支持,力控科技为许继许昌风电科技在总部建设一套风 电场生产数据采集、监测、储存、分析、呈现系统,以便风电集团能准时猎取风电场生产 及风电机组运行状态的信息,为集中监测、故障分析、技术支持、经营决策等供应准时、精确的数据基础；2 系统整体拓扑结构介绍 2.1 集团调度中心系统建设2.1.1 调度中心系统平台 调度中心信息化平台由实时服务器、历史

3、服务器、关系数据库服务器、报警服务器、GIS 地理信息系统服务器、1 实时服务器WEB 服务器以及各种帮助系统组成；实时数据服务器主要为系统供应实时数据治理支撑,主要负责处理、储备、治理电站 采集传送来的实时数据,并为网络中的其它服务器和工作站供应实时数据；实时数据存放名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在实时数据库中,实时数据服务器中运行通信治理软件,完成与分布式光伏电站通信连 接、协议转换、网络治理等任务；实时数据库服务器软件平台实行冗余架构,两台服务器互为热备,通过实时心跳检测 监控服务器的运行状态,一旦主机发

4、生问题从机可在最短时间内切换；2 历史服务器 历史数据服务器主要完成历史数据的储备、治理,并为网络中的其它服务器和工作站 供应数据服务；能自动复原通信中断期间的数据；历史数据服务器作为应用统计分析的数据支撑,同样配备力控科技 pSpace Server软件 平台；历史数据库库通过磁盘阵列实现硬冗余；3 WEB 服务器 Web 服务器是实时监控系统与治理应用系统之间的连接服务器；实时监控系统将有关信息写入 Web 服务器,并对其实时更新；Web 服务器在治理信息网络中以网站的形式出现,它既为治理系统供应生产信息,又防止了与生产实时监控系统等无直接关系的电脑直 接拜访实时监控系统服务器；4 操作职

5、工作站 操作职工作站是调度、操作人员与掌握中心电脑监控系统的人机界面HMI ,它在 掌握中心电脑监控系统中作为客户机,操作员通过它可具体明白电站的运行状况并下达命 令；5 工程师工作站 工程师工作站是系统工程师的操作平台；工程师可通过它们对电脑监控系统的数据库 等进行爱护和治理；同时仍可以对系统进行二次开发,实现其所答应的功能；. 网络系统考虑到集团各个风场的地理分布情形,本系统采纳VPN 的网络模式或者集团专用网络,组建大型网络的应用；虚拟私有网络VPNVirtual Private Network显现于 Internet 盛行的今日 ,它使企业网络几乎可以无限延长到地球的每个角落,从而以安

6、全、低廉的网络互联 模式为包罗万象的应用服务供应了进展的舞台；当风场 SCADA 与调度中心显现通信故障时,为保证数据完整性,风场 SCADA 平台 加装力控科技通信组件 CommServer,该组件可实现断线缓存功能；通信复原后可将故障 时段缓存的数据连续上传至调度中心信息平台,从而防止了数据流失；CommServer 组件支持力控软件以各种网络方式相互通信,比方 RS232/485/422、无线 电台、轮巡拨号、 GSM 、GPRS、CDMA 、以太网等方式,实现与其他节点力控软件的 通信；该组件具有以下特性： 具备分组和地址概念,不同节点力控可相互寻址； 支持多个客户端同时进行拜访该组件

7、的服务器； 具备故障复原功能,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拜访力控实时数据库；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 安全系统为提高系统的稳固性,牢靠性,可用性,在中心系统的建设中,构建双重网络冗余提高底层通讯的稳固性；同时考虑网络安全性,配备工业隔离安全网关pSafetyLink ,全部风场 SCADA 均通过安全隔离装置进入到调度中心平台；pSafetylink 以标准协议进行数据交换,把数据送入中心冗余数据库服务器,

8、信息网络与掌握网络实现互联时,如何保证过程掌握网络的安全就变成了一个严肃的问题；一旦实现了信息网络与掌握网络之间的互联,就相当于将掌握网络直接暴露给外网而面临被攻击的可能；pSafetyLink 是种专为工业网络应用设计的防护设施,用于解决工业 SCADA 掌握网络如何安全接入信息网络外网的问题；它与防火墙等网络安全设备本质不同的地方是它阻断网络的直接连接,只完成特定工业应用数据的交换；由于没有了网络的连接,攻击就没有了载体,犹如网络的“ 物理隔离” ；由于目前的安全技术,无论防火墙、UTM 等防护系统都不能保证攻击的肯定阻断,入侵检测等监控系统也不能保证入侵行为完全捕捉,所以最安全的方式就是

9、物理的分开；力控风电场综合治理信息化平台采纳完全的分布式架构体系,各种应用服务器与数据 服务器相对独立运行,这种完全分布式的架构,极大的提升了系统运行的稳固牢靠性；下 面针对典型的决策分析服务器和报警服务器加以介绍；名师归纳总结 .决策分析服务器第 3 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 决策分析服务器是管控一体化信息平台的重要组成部分,此次在方案设计中将决策分 析服务器单独设置,可以更为直观的反应集团各风电场的动态实时数据和历史数据；通过 力控科技软件决策分析系统,可依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

10、呈现形式；对 SCADA 数据、关口电量数据、升压站数据、测风塔数据进行集成,并供应数据和 应用整合,通过对动态数据的积存修理数据、故障数据、备件选购供应等数据；积存 企业特有的修理技术、体会和学问；积存修理体会并形成企业学问库,供后续的人员培训 与学习,对风电场设备和生产运行数据依据年、月、日设备运行报表比照分析、故障分 析、设备利用率分析,对标分析；. 报警服务器报警服务器主要用于系统报警服务及故障大事查询追溯,当系统运行过程中显现设备 故障、网络故障、电力系统故障等情形时第一可通过声光、语音、弹窗等方式第一时间通 知工作人员；并且可通过短信、方式直接将故障信息发送给相关一线修理人员,并且

11、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明白事故现场情形,做出最准时的响应；同时软件在运行时自动记录系统状态变化、操作过程等重要大事,并且供应查询追溯 功能；一旦发生事故,可就此作为分析事故缘由的依据,为实现事故追忆,供应坚实的基 础资料；2.2 风场 SCADA 系统建设名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 各风场部署通讯服务器采集各风场SCADA 系统各电气参数,以及其他设备运行参数,帮助系统如气象系统等的信息,上传至调度中心服务器；各风场站控级

12、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、西门子等风电常用 PLC；SCADA 软件与风机的通讯变量满意软件功能,并依据甲方主控系 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 取记录文件并分类储备在监控电脑上；风场 SCADA 系统可采纳冗余服务器,负责汇总风机,变电站等的数据,通过风电场 SCADA 系统可以明白设备的工艺掌握,如变电站和风机的工艺流程,及主要生产数据；通过监管画面,客户和治理者仍可以看到风电场的气象状况,如平均风速、气温,生产情 况

13、如总发电功率,设备情形如运行机组数量,备用机组数量,故障机组数量等；仍可以深 入监视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；生产监控系统和集团综合信息化系统之间加装网络隔离装置俗称网闸,隔离生产 网络和信息网络；杜绝网络风暴,网络恶意程序等的危害,同时启用交换机的拜访掌握,防火墙等功能,为电脑的拜访设定相应的权限；3 系统功能 3.1 生产数据实时采集 每个风电场的数据采集部分可以分为风机、电控、变电站、测风塔部分；远程掌握系 统的主机通过通讯系网关将各类风电机的运行状态,运行数据,报警代码等内容采集并汇 总到远

14、程掌握系统中,通过远程掌握系统的软件处理,将风电机运行状态,运行数据,报 警代码等内容在同一个画面显示；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.2 基于地理背景的监视图 可以直观地显示风电公司下属的全部风电场、各风场设备设施如风机、测风塔、变 电厂等的地理分布示意图,用户可以在地理图上直接显示各风电场的主要运行数据,可 以通过挑选特定风电场节点对该风电场的主要数据进行监控,并可以作为导航节点直接进 入指定风电场进行更进一步的操作；3.3 数据储备和查询 风电运维中心软件历史数据库采纳特殊的压缩技术和二次过滤技术,使进

15、入到数据库 的数据经过了最有效的压缩,极大地节约了硬盘空间；挑选变化储存并加上二次过滤条名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 件,每秒 1 万点数据储备一年,仅需要6G 的空间,即一只一般硬盘也可存贮五到十年的数据；同时实时数据库 pSpace 采纳特殊的查询方式,可以很快捷的从数据库中查询历史数 据,便利用户治理和分析；3.4 掌握功能 风电场综合治理信息系统可以远程监控现场,如值班人员在现场掌握风电机的状态；远程掌握系统依据预设的参数,将不同编号风电机的掌握指令送到不同风电场中控室不同 的主机上,再通过不同风电机系

16、统的主机将掌握信号送到所掌握的风电机中；3.5 决策与分析 可以搭建数据总结分析和帮助决策工具平台,可以进行历史趋势分析,如年月、日各 气象趋势和发电量曲线,设备质量和运行寿命,如单机生产和配套厂家、检修后运行时 间、设备可利用率等的统计；从而为与生产指标相关的各项方案、选购、检修等活动供应 和费用掌握供应统计依据；通过分析风速与风机发电量的关系,即风机实时功率曲线,判 断风机的能量转化效率,探究影响风力发电效率的各项因素,如结冰、雾、雨水、温度、风速、风向等环境因素的影响；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.6

17、 报警与大事治理 支持传统的声光报警,语音文件报警,支持操作人员报警确认治理机制；报警具有简单引起警觉的声响输出,具有语音提示功能；报警显示可由操作员抑制或 排除；对过程变量超限数值应给出警告、危急二级报警；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.7 风玫瑰图组件 依据用户输入的开头时间和终止时间,统计这一时间段内的风速,频率,功,风速立 方的情形,并依据数据在刻度盘上画扇形；反映某一地点,某一时间段内,风速、频次、风速立方和功率情形的图形显示；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习

18、资料 - - - - - - - - - 3.8 风电设备治理 通过系统设备治理信息统计,显示优化机组运行降低机组寿命损耗有助于削减设备更 换费用、爱护机组牢靠性和发电产出；量化机组当前运行工况下的寿命损耗率；评估运行 工况变化对设备寿命的影响；优化运行是降低延长设备寿命风险的最正确方法；监测温 度、压力、负荷,并将实时信息转换成蠕变、疲惫损耗系数；用各种检测、测量、监视、分析和判定方法,结合设备的历史和现状,考虑环境的因 素,对设备的运行状态进行评估,判别其是否处于正常、反常和故障状态,并对状态进行 显示和记录,对反常状态作出报警,以便准时处理,为设备的故障分析供应数据和信息；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.9 用户权限治理 系统供应了完备的安全爱护机制,以保证生产过程的安全牢靠,力控的用户治理具备 多个级别,并可依据级别限制对重要工艺参数的修改,以有效防止生产过程中的误操作；系统运行过程中,常会提出在远程对整个系统的用户进行治理的需求,并且要求可以随时 增加和删除用户,对此信息平台软件供应了远程用户登陆和治理功能；名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页