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活動鏈接：2013年控制網(wǎng)行業(yè)專題---發(fā)展新能源更要做好能源管理

   作者：研華（中國）有限公司 電力行業(yè)經(jīng)理 韋志平

   當(dāng)今，全球能源供應(yīng)緊張，環(huán)境問題日益突出，綠色新能源異軍突起。風(fēng)能作為可再生的清潔能源，發(fā)展風(fēng)力發(fā)電對于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，節(jié)能減排，減少環(huán)境污染，改善生態(tài)環(huán)境等方面都有十分重要的現(xiàn)實意義。

  1. 風(fēng)電生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)應(yīng)用的背景

   在煤炭、石油等常規(guī)能源逐漸枯竭的背景下，風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)得到國家的大力扶持，在近幾年獲得了巨大的發(fā)展。縱觀各處的風(fēng)電場，通常有以下幾個行業(yè)特點：

A大部分都處在不僅地廣人稀而且環(huán)境還很惡劣的地方
B發(fā)電系統(tǒng)相對簡單，自動化程度高
C風(fēng)電場發(fā)電機組一般是一個（或少數(shù)）廠家制造，因此同型設(shè)備很多，規(guī)范相同并且備件相互替代
D風(fēng)電場現(xiàn)場運維人員少，生產(chǎn)運營處于集約化
E單組風(fēng)力發(fā)電機組安裝周期短，能快速并網(wǎng)發(fā)且風(fēng)力發(fā)電公司、風(fēng)電場基建整體跨度時間長電，因此基建、生產(chǎn)長期并存
F風(fēng)力發(fā)電集團一般下轄多處風(fēng)力發(fā)電公司和風(fēng)力發(fā)電分場，管理模式為多級管理體系，集團化運營

  鑒于風(fēng)力資源本身特點，以及上述行業(yè)特點，如何有效地對風(fēng)力發(fā)電機進(jìn)行監(jiān)控，以確保風(fēng)電場安全、可靠、經(jīng)濟地運行至關(guān)重要。

  2. 研華及時推出基于web的風(fēng)電場生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)(WPMS)

  研華是一家全球領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)平臺服務(wù)供應(yīng)商。經(jīng)過20多年的發(fā)展，已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)平臺服務(wù)市場中積累了豐富的經(jīng)驗，并為全球用戶提供全面的系統(tǒng)整合硬件、軟件、客戶服務(wù)、全球后勤支持和電子商務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施等解決方案。

  風(fēng)電企業(yè)在現(xiàn)有高速膨脹的發(fā)展期，需要即保證企業(yè)的快速擴張，又要保證企業(yè)的可持續(xù)經(jīng)營發(fā)展。將傳統(tǒng)的生產(chǎn)型管理轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌龌I(yè)化管理，保證發(fā)電運行的安全性和高效性、降低成本、提高發(fā)電小時數(shù)、增強企業(yè)效益，為企業(yè)以后的發(fā)電并網(wǎng)提高上網(wǎng)競爭力。研華及時推出WPMS：

   WPMS(即Wind Power Management System)，是由研華(中國)有限公司研制的專門針對風(fēng)場的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，是基于研華WebAccess并且跟研華WebAccess融為一體的集風(fēng)電廠監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集和風(fēng)場管理的信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于面向?qū)ο箝_發(fā)，遵循IEC61850、IEC61400-25等國際標(biāo)準(zhǔn)，通過Microsoft Asp.net語言實現(xiàn)，采用Microsoft SQL Server或 Oracle數(shù)據(jù)庫存儲各類數(shù)據(jù)，集成風(fēng)機遠(yuǎn)程控制、綜合數(shù)據(jù)查詢、風(fēng)機故障分析等功能，支持電力系統(tǒng)多種類型通訊規(guī)約，模塊化系統(tǒng)設(shè)計，具有良好的可擴展性。

  3. WPMS系統(tǒng)架構(gòu)與實際應(yīng)用

   WPMS將風(fēng)電場的風(fēng)機控制系統(tǒng)、升壓站監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口，實時上傳到公司/集團總部，建立風(fēng)電集團中心數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控。通過企業(yè)內(nèi)網(wǎng)門戶統(tǒng)一登錄，為風(fēng)電集團內(nèi)的所有關(guān)聯(lián)部門、員工、角色提供統(tǒng)一、協(xié)同的工作平臺。

  3.1 WPMS(SCADA部分)

  WPMS采用研華獨立開發(fā)的完全基于Web的自動化組態(tài)軟件WebAccess，采用多線程的程序設(shè)計，完成數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)存儲和處理、配置維護、狀態(tài)監(jiān)視等功能，可同時完成對多個主站系統(tǒng)的通訊以及對多個風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)的采集任務(wù)，并且可在短時間內(nèi)將采集的數(shù)據(jù)集中，數(shù)據(jù)均帶時標(biāo)存儲，從而保證數(shù)據(jù)的實時性、準(zhǔn)確性、完整性。可以使用OPC服務(wù)器接口訪問不同風(fēng)機廠家的風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)，以獲取風(fēng)機信息。OPC規(guī)范已被大多數(shù)廠商接受，不同廠商只要遵循OPC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)就可以實現(xiàn)軟硬件的互操作性，目前絕大多數(shù)的風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)均支持通過OPC服務(wù)器接口訪問風(fēng)機數(shù)據(jù)。因此使用OPC服務(wù)器接口可以屏蔽不同廠家監(jiān)控技術(shù)的差異，解決了風(fēng)電場種類繁多的風(fēng)機信息的獲取問題。

  3.2 WPMS主要功能

   風(fēng)機的實時數(shù)據(jù)采集顯示分析存儲：如狀態(tài)、功率、風(fēng)速、電壓、電流、溫度和報警 
  風(fēng)機歷史數(shù)據(jù)的長期存儲，可查詢指定歷史日期的機組運行信息
  對一個或一組風(fēng)機、氣象儀表和變電站的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測，如開機停機偏航復(fù)位等操作
  綜合報告生成模塊：文本和圖表形式的發(fā)電廠性能報告，生產(chǎn)率報告，可利用率計算
  100%Web標(biāo)準(zhǔn)下的基于用戶的圖形用戶界面
  可定制友好的訪問界面
  可定制的訪問頁面的安全登錄
  風(fēng)場級別的產(chǎn)能控制
  可定制友好的訪問界面
 靈活的報告導(dǎo)出打印方案，方便客戶保存自己所需數(shù)據(jù)
 為客戶提供高級數(shù)據(jù)庫接口
  風(fēng)機數(shù)據(jù)信號可通過標(biāo)準(zhǔn)OPC接口導(dǎo)入到客戶的集成監(jiān)控系統(tǒng)之中
 良好的解決方案可維護性和可升級性
  通過E-mail或SMS進(jìn)行報警通知
  數(shù)據(jù)庫存儲時間間隔自由設(shè)定
  冗余設(shè)計，保證各類數(shù)據(jù)100%完整性
  集成視頻監(jiān)控系統(tǒng)和安防系統(tǒng)
  集成風(fēng)機振動在線監(jiān)測系統(tǒng)
  通過網(wǎng)絡(luò)或?qū)＞€通道對其進(jìn)行在線的遠(yuǎn)程維護及升級
 支持各種手機和平板電腦等移動設(shè)備，及時精準(zhǔn)了解生產(chǎn)實時情況數(shù)據(jù)，為決策者提供最可靠的決策依據(jù)
  報警信息和事件記錄的實時表現(xiàn)及在線確認(rèn)
 免費的客戶端授權(quán)
 多疊式網(wǎng)絡(luò)安全體系
 分布式結(jié)構(gòu)體系
 通過WebAccess提供的Web服務(wù)及域名解析，端口映射等功能允許用戶遠(yuǎn)程對系統(tǒng)進(jìn)行維護和更新
 通過WebAccess提供的基于矢量格式的Web畫面具有自適應(yīng)縮放功能，支持各種分辨率顯示

  3.2 WPMS成功應(yīng)用

  WPMS已經(jīng)成功部署實施在某風(fēng)電企業(yè)監(jiān)控中心，通過集群風(fēng)電生產(chǎn)管理系統(tǒng)為多風(fēng)場業(yè)主提供訪問權(quán)限與控制權(quán)限。系統(tǒng)主要分為實時監(jiān)控與歷史數(shù)據(jù)管理兩部分功能，實時監(jiān)測能夠動態(tài)刷新數(shù)據(jù)并及時顯示給用戶，并且提供了友好的界面遠(yuǎn)程控制風(fēng)電機設(shè)備。歷史數(shù)據(jù)管理部分主要體現(xiàn)在報表管理，可以根據(jù)用戶的不同需求提供不同類型、功能豐富、美觀的報表。考慮到便捷辦公，本系統(tǒng)推出WPMS for mobile功能，管理層等有權(quán)限的用戶可以隨時通過移動設(shè)備訪問該系統(tǒng)。
 
             
                           圖1 研華風(fēng)電場生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)整體解決方案
  
              
                         圖2 研華風(fēng)電場生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)部分界面
  
               
                           圖3 WPMS for mobile

  4. 結(jié)論

  WPMS基于一個先進(jìn)的、可靠的SCADA(Advantech WebAccess)平臺，可輕松實現(xiàn)不同異構(gòu)的風(fēng)機，變電站和外部氣象站等其它監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，在現(xiàn)場發(fā)生故障時，有效降低反應(yīng)時間，從而降低運行成本。通過一個中央服務(wù)器來控制整個風(fēng)電場數(shù)據(jù)的連續(xù)采集、存儲和智能處理，可以使您在世界上的任何一個地方優(yōu)化風(fēng)機生產(chǎn)狀況，監(jiān)測性能，并生成詳細(xì)的定制報告。研華風(fēng)電場生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)在風(fēng)場中的應(yīng)用，重點在于如何全面幫助風(fēng)電企業(yè)實現(xiàn)專業(yè)化管理，安全和高效性運行、降低成本、增強企業(yè)效益，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。