梁郑钊

摘要：文章结合我国风电发展状况，通过对风电场管理现状的调查和研究，从风电场生产运营管理的角度，阐述了实施区域生产运营管理，建设区域生产运营中心的必要性，并介绍了区域生产运营中心集控系统业务功能，对推进风电场的管理工作有一定作用。

关键词：区域生产运营；风电场；运行管理；生产运营管理；风电技术 文献标识码：A

中图分类号：TM614 文章编号：1009-2374（2017）06-0230-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.06.115

随着国家风电产业政策落实和风电技术的发展，我国风电装机容量已位于世界前列。但风电场自身有着与传统能源不同的特点，因此需对风电场的特点进行深层次的剖析，而在现阶段，实施风电场区域生产运营管理，是风电场发展的趋势，能保障风电场综合利用效益最大化。

1 风电场管理的现状

我国的风能资源丰富，但通过分析不难发现风电项目选址一般比较偏僻，环境较差，电场工作人员长期驻守现场，其工作生活都不方便，导致各电场人员招聘困难，现有技术人员流失严重，不利于吸引人才和队伍的稳定。目前风电项目面临着专业技术人才短缺、电场生产技术力量薄弱等共性问题，客观上增加了项目运营的成本和管理难度。为进一步优化管理，改善运维人员工作条件，降低运营成本，迫切需要寻求一种新的运行管理模式。同时由于风电场的建设地点分散，需要对多个场站的实时运行情况同时进行监控，要求把各场站各厂家的设备运行参数集中起来以便于比较分析。现有的分散监视与控制手段无法实现。而且目前风电机组的数据采集和监控系统都是由风电机组制造商配套提供，各厂家的系统互不兼容，一个公司内多套生产监控系统并存，一旦投入使用后很难对其更新升级，不利于运行管理。

根据风电行业现状和未来发展趋势，实施区域生产运营管理，建设区域生产运营中心将是风电行业生产运营的一个发展趋势。

2 区域生产运营管理的概念

区域生产运营管理是指结合生产、检修及备品备件管理，遵循“统筹规划、集中管理、集控进城”的原则，在生活条件优越地区设置区域生产运营中心，实现对所属地域分散的多个风电场、光伏电站进行远方监视与控制的要求，提升新能源公司的综合管理水平，实现“远程集中监控、现场少人值守、区域检修维护、规范统一管理”的科学管控模式。一是提供信息共享、技术支持、信息化管理平台，实现对不同控制系统的风机在同一平台下统一监控、统一管理和调度，电场效率达到最大化；二是优化人力资源配置，实现专业化管理；三是提高生产管理的自动化程度，降低劳动强度，提高劳动效率；四是便于管理人员及时掌控所有风电场的生产运营情况，及时做出正确的判断，提高管理层指导生产工作的及时性、针对性和科学性。

区域生产运营中心建设应遵循“统一规划、分步实施、专业管理”的原则，积极稳妥推进，同时要为运营管理中心和场站的安全运营提前做好各项保障措施。

按照“区域维检、场站安保”的原则，根据新能源项目分布及规划情况设立区域维检中心，配备适量检修维护、安保人员，设置区域备品配件库房，开展片区新能源电站的就地维检工作，做到维检人员、设备及备品备件相对集中管理及调配，确保各新能源电站维检工作能够做到按时巡检、快速响应、及时消缺。

3 区域生产运营中心主要功能

3.1 基本功能

新能源电站设备和升压站数据采集和接入、监视控制、防误闭锁、事故追忆、报警处理、综合统计与查询、分析计算和报表管理。

3.2 安全生产管理功能

依托集控系统，实现对风电场设备状态信息实时采集，完成对多个新能源电场（站）进行监视与控制，实现“无人值班、少人值守”，减少新能源电场的管理成本；可对公司所属场站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候的图像监视及安全警戒，以满足电力系统安全生产需要监视关键部位设备的要求；能实现对公司风功率预测的集中管理及生产信息的综合展示。

3.3 人才培养功能

生产运营中心具有培训功能，能够对各场站值守人员和区域维护人员进行定期培训，通过培训使每位维护人员成为能够独立完成风电场故障诊断、故障分析、故障处理的专业化技术人才。

3.4 区域维检管理功能

依托集控系统，完成设备管理、物资管理、检修管理工作。采用区域维检，当出现定检、大部件更换和大的设备缺陷处理时，指挥区域内的电场维护人员组成检修队伍。区域维检实现了一体化、专业化管理，既提高检修质量和安全可靠性，同時利用新能源项目维检工作不均衡的特点，实现减员增效。

3.5 生产技术支持功能

通过集控系统数据的集中采集、处理和分析，利用数字化管理平台开展故障分析诊断，辅助开展设备检修维护，及时发现风电场运行中存在的问题，有针对性地提出解决方案，从而提高设备可利用率，实现增发电量，有效提高经济效益。

4 区域生产运营中心集控系统业务功能

在新能源场站区域生产运营管理过程中，对生产设备的管理和场站的日常管理是紧密结合在一起的，场站的定检、巡检、故障处理等日常工作都离不开集控系统的支持。集控系统设计的主要目的是搭建基于风电机组监控平台，提升公司对新能源项目的管控能力，通过构建大数据平台，提高公司生产运营标准化管理水平，提高劳动生产率，其建设应遵循统筹规划、适当超前、专业设计、综合评审、专业施工、安全可靠、经济适用的原则。

4.1 系统结构

集控系统本着区域化集中管理的思想进行方案设计，分为电站子站、运营中心主站两层对风电场进行远程监视与远程控制，并实现集中管理。系统采用分布式框架，功能应用可在系统内任一节点上配置运行，具备高性能、可扩展、容错强等特点。集控系统应为冗余数据架构，实时数据采用分布式设计，历史数据库采用备份冗余设计。

子站层：按照电力系统二次安全防护要求，各电站子站按照安全分区分为安全Ⅰ区、Ⅱ区分别采集场内信息。Ⅰ区与Ⅱ区分别配置通信服务器采集各安全区内信息，并分别传输到主站系统的Ⅰ区和Ⅱ区。安全Ⅰ区配置数据服务器，具有断点续传功能，续传期间不影响系统正常运行。

主站层：部署运营中心的主系统，由各种功能服务器、工作站、网络交换机及相应的软件组成。安全Ⅰ区实现升压站及风机的监视、远程控制、告警等功能以及电能量计量系统监视；安全Ⅱ区建设风功率预测系统；安全Ⅲ区建设视频监控系统及利用办公网络的IP电话系统等功能。网络结构采用双网冗余结构。为保证系统安全性，严格执行“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向加密”的电力监控系统安全防护要求。

4.2 系统功能

4.2.1 实现数据采集及处理。集控系统能通过子站实时采集模拟量、开关量、电能量以及其他相关数据，数据电气特性符合GB/T 13729的要求，在这个过程中需打破厂家技术壁垒，避免产生大量数据接入费。采集数据后对输入的模拟量信号进行数据合理性检查、越限判断及越限报警、数字滤波、误差补偿、工程单位变换、信号抗干扰等处理。

在经过数据处理后，在集控中心实现所辖子站的各系统数据、状态友好监视画面，并达到远程控制功能，对于报警信息实时显示提供处理意见。

4.2.2 建立与维护数据库。系统应建立实时数据库，不断更新采集到的全部实时数据；建立历史数据库，保存需要长期存储的数据，保存周期可调，存储时间不少于两年。留有至少200%的裕度，当存贮容量余额低于总容量的设定值时发出报警信息。数据库便于扩充与维护，并支持在线修改和离线生成。

4.2.3 控制操作。集控系统能远程操作所管辖子站的所有远程操作，包括风电机组的启停、复位和有功、无功的调节；断路器以及隔离开关的分、合；有载调压变压器分接头位置的调节；无功补偿设备的投、切和出力调节等。控制操作分为两级，并支持相互切换，控制级别由高到低依次为站内控制、集控控制，两种控制级别应相互闭锁，同一时刻只允许一级控制。

4.2.4 报警处理。报警分两种方式：一种是事故报警；另一种是预告报警。前者包括非操作引起的断路器跳闸和保护装置动作信号。后者包括一般设备变位、状态异常信息、模拟量越限/复限、计算机站控系统的各个部件、间隔层单元的状态异常等。报警处理应分类、分级、分场站进行，并应以列表、光字牌、语音等方式提供给用户，重要报警应提供确认操作。重复报警不能互相屏蔽，并应具有报警次数自动统计功能。

4.2.5 时间顺序记录及事故追忆。事故追忆的范围和采样周期能自由设定，至少记录事故前1min到事故后3min的所有相关模拟量和开关量，并能反演事故过程。事故追忆可由定义的事故源触发，也可设置为由人工触发。

4.2.6 软五防功能。集控中心对子站一次设备远程控制应具有防止误拉、合断路器，防止带负荷拉、合刀闸，防止带电挂接地线，防止带地线送电的功能。系统能对运行人员的电气设备操作步骤进行控制、判断和分析，以确定该操作是否合法、合理、安全、正确。子站设备控制必须具有“软防误操作”校验功能。

4.2.7 运行管理。集控系统能根据运行要求，实现事故记录检索、运行操作指导、在线设备管理、操作票开列、模拟操作、运行记录及交接班记录、参数配置、权限设置等管理功能。

通过上述集控系统的各项功能实现对区域风电场的集中控制，现场保留少量檢维人员完成接受生产运营中心指令、就地操作、安全措施实施等工作，逐步实现“无人值班、少人值守”。

综上所述，针对新能源项目单机规模小、发电设备数量众多、场址分散的特点，设立区域生产运营中心，实现区域内风电场的集中监视控制、综合数据分析和统一运维调度管理，为开展区域规模化检修维护、合理优化资源配置、提高生产管理效率提供数字化管理平台，逐步将当前分散式、扁平化的生产管理模式转变为区域化、集约化的精细生产管理模式，解决管理主体过多、资源配置不合理、管理效率偏低、经济效益增长受限的问题。

参考文献

[1] 寇兴魁.风电场管理信息系统的设计与实现[D].电子科技大学，2013.

[2] 杨文华.风电场监控系统现状和发展趋势综述[J].宁夏电力，2011，（4）.

[3] 李刚，刘峰.风电设备监控管理与信息化[J].风能，2011，（7）.

（责任编辑：周 琼）