风电系统的运行集中控制分析

范锋

摘要：风电集控运行实现了对多个设备以及风机运行状态的实时监控，具备了与风电场主控室监控系统相同的功能。有利于各种生产数据的快速收集、统计和分类管理，有利于故障数据的比较、分析和整理。但是在实际中，风电集控运行模式还存有各种各样的问题，有待进一步的解决。文章阐述了集控运行系统的技术分析，并提出有效的解决对策，希望对提升风电集控运行的效果有积极意义。

关键词：控制技术;风电场;集控运行

引言

风电集控运行实现了对多个设备以及风机运行状态的实时监控，具备了与风电场主控室监控系统相同的功能。有利于各种生产数据的快速收集、统计和分类管理，有利于故障数据的比较、分析和整理。风电集控运行主要实现对风机监控系统、电气监控系统、风功率预测系统、故障录波等各个系统的集中控制，相关生产报表、OMS系统数据的填写、报送以及与调度、风电场之间的业务联系等等。如何提升风电集控运行水平暨如何提升集控运行中各个系统的监控能力、故障处理应急反应、处理能力、执行力将是集控运行面临的新问题。

1风电集控运行系统的技术分析

风电集控管理发电机组的模式，使得资源利用率低，浪费严重，电力供应也很难保证。集控运行系统在电力企业的应用，提升了风电集控的管理能力，实现集约化、精细化管理，降低发电机组出现问题的几率，完善了风电集控发电厂的运行管理工作。

1.1阶梯式管控

集控运行系统以分散控制理念对系统进行分化管理，将管控目标按照不同阶梯级别划分成各个小的管控目标，根据阶梯级别对各个分支进行合理管控，也可以对不同控制对象进行管控。

1.2独立管理分散系统

该管理模式可以实现集控运行系统分别管理各个设备的能力，对各个设备都进行独立管理，则可以确保某台设备出现运行问题时不会对机组其他设备的运行带来不良影响，避免了发电机组出现整体故障的情况，提高了发电机组运行安全性，让系统中的所有计算机都可以独立运行并发挥作用。以分散管理的理念对系统进行管理，所有计算机都是独立的，独立处理须分析的数据，让整个系统的数据运行处于有序控制之下。如果集控运行系统出现故障，运维人员可以迅速定位到故障计算机，对故障点进行检修，无整体排查时间，故障维修较快，提高了运维效率。

1.3综合控制系统

综合控制系统是将计算机控制和其他控制系统结合起来，实现有效的数据传输，确保数据传输的实时、高效、有序。综合控制系统是分散控制系统的改进模式，可有效管控发电机组，对机组出现的故障能够有针对性地加以处理。风电集控采用的是单一管理模式，容易引发点发电机组数据无交流，系统更新慢，电压增速过快等管理问题。单一管理模式将控制系统的各个部分孤立起来，机组运行数据的搜集对于整体管理的意义不大。采用集控管理技术，控制设备可以根据需要进行更新，避免数据孤岛的出现。

2风电集控运行模式中存在的问题

2.1在电力系统运行方面存在的问题

从实际应用情况来看，电力企业在风电集控运行系统建设过程中，没有对监管系统进行更新，仍利用相关设备进行数据采集。在数据采集完毕后，由相关人员将数据信息传输给数据应用部门。即使应用了风电集控运行模式，也没有完全发挥其智能化作用，对电力系统的安全运行产生不利影响。风电集控运行模式的应用使信息数据交流、传输的方法发生了改变，应用安全防护系统为信息的安全作出保障。从实际情况看，电力企业没有配备相应的信息安全防护系统。风电集控运行模式可以加快机组的运行速度，但会降低信息使用的安全性，对电力系统稳定、安全运行产生不利影响。

2.2在水资源利用效率方面存在问题

电力企业通过应用风电集控运行模式对水资源利用效率与质量的提升起到促进作用，能够帮助水电站系统更科学、合理地利用水资源。通过相关调查分析，发现水资源利用效率与质量的提升大部分与电网调度工作部门相关，风电集控运行模式没有发挥较大的作用。一方面，在信息技术的支持下，利用相关通信设备完成水电站系统的信息沟通较为高效，并能够实现分散性控制，风电集控运行模式无法发挥其必要作用。另一方面，大多数风电的调度工作主体是电网部门，集控系统及相关部门在调度工作中起到辅助作用，没有占据主导位置。风电集控运行模式没有发挥提高水资源利用效率与质量的核心作用。

3风电系统的运行集中控制

3.1控制系统管理

集控运行控制系统的主要组成部分有以下几个:电缆执行模块，集散控制系统的软件部分，集散控制系统的硬件部分，变送器开关，盘台设备和测量设备。所有模块组成了集控运行控制系统整体，无论在哪个模块出现了控制问题，都会导致系统功能受到影响，甚至引发发电机组主要设备的损毁。因此，风电集控要对全系统进行管控和运维，确保系统运行安全稳定。无论是集控运行系统中的计算机部分，还是所有现场设备的管控与运维，都是非常重要的。随着技术水平提升，信息技术对集控运行技术的影响更加深入，为适应电场发展需求，集散控制系统(DCS)要立足电场运行需求，凭借新技术不断对系统进行更新换代，实现系统功能升级。

3.2集控运行系统的管理

微处理器，作为集控运行系统的核心与基础，其优势在于:可进行大量数据的安全存储，可进行实时性的数据传输，系统安全性与稳定性较好。当前火力发电厂的机组设备越来越多，越来越复杂，控制策略也越来越复杂，集控运行系统须借助软件组态对设备运行进行管理。风电集控实际运行中，人们对集控运行系统的操控有了深入的认识，对系统硬件的组成、管理、维护有了较多经验。但是，集控运行系统的软件较为复杂，更新换代快，人们对软件管理的意识和能力均较为欠缺。在电场日常运行中，工作人员如果随意更改软件组态的参数，很容易造成集控运行系统出现问题，给发电机组运行带来损失。对集控运行系统的软件进行管理，提高工作人员对软件的认知理解和运用能力是非常必要的，同时，也需要做好软件备份以及软件操作的数据资料的备份。风电集控能够安全、稳定、有序地运行，需要对集控运行系统的硬件和软件都提高重视程度，做好运维管理工作。

3.3综合评估

风功率预测系统是根据天气预报结合历史功率、历史风速、地形地貌、机组运行状态等数据，对风电场输出功率不断修正进行预测，进而缓解电力系统调峰、调频的压力，提高风电接纳能力，同时可以根据预测结果选择风小天气合理安排风电机组的检修、消缺等计划性工作，尽可能减少风大无法发电带来的发电量损失，因此提高风功率预测的准确率，确保风功率预测系统的正常运行，不仅有利于电力系统对发电计划的制定和统筹安排，也有利于风电场自身计划性消缺、检修工作的安排，减少风大带来的发电损失。

结束语

总而言之，随着国民经济的不断发展和进步，人们对于风电企业的需求有增无减，这对风电企业要求也越来越高。在风电企业的额经营管理中，要充分考虑当前工作的基本现状，采取科学的集控运行体系，提升供电质量的安全性、稳定性，推动电厂健康、平稳发展，实现自身的经济效益和社会价值，不断提升综合竞争力。

参考文献

[1]陈子新,丛智慧.风电场集控运行探索与实践[J].电力技术,2010,19(07):53-55.

[2]阚学奔.大唐新能源蒙西公司区域集控中心的运行管理研究[D].北京:华北电力大学(北京),2019.

[3]毕宇飞.风电场集控运行管理模式的探索与实践[J].发明与创新(大科技),2018(01):28-29.

[4]刘卫华.风电运行管理新模式探讨[J].装备维修技术,2020(01):211.