区域风电集控模式探索

区域风电集控模式探索

李林涛

国电广西新能源开发有限公司 广西 南宁 530007530000

前言：随着风电项目建设的持续推进，较多区域公司最终将形成一个容量达千兆瓦级的风电场群。由于风电场、风机具有数量多、分布区域广、室外条件复杂、环境恶劣等特点。风电场的安全、高效运行存在着诸多难题，且每个风电场均处于独立运维状态，运维人才需求极大，出质保后自主检修维护人员严重短缺。

摘要：建设风电生产集控中心，对区域风电场进行统一调度和管理，实现“远程集中控制、现场无人值班少人值守”的风电运管模式，解决风电地域分散、人员短缺、管控不到位等突出问题，创新管理模式。并可通过风电能量管理平台科学合理分配风电场发电任务，适应风电市场化趋势，提高生产管理效率，提升企业经济效益。

关键词：风电、集控模式、探索

一、建设意义

1.提高风电场自动化水平

“无人值班少人值守”是风电场运营模式的发展方向，对风电场的设备状态、自动化水平、人员素质和管理水平都提出了更高的要求，是风电场一流的设备、一流的人才、一流的管理的重要标志，建立可以实现风电场远程监控的风电集控中心，是实现风电场“无人值班少人值守”的必要条件，对全面提高风电场自动化水平有极大的促进作用。

（2）提高风电场群的经济效益

设置风电场及远程监控自动化系统，建立与当地气象部门的联系，根据气象部门对未来时段天气预报的预测信息，制定风电场在未来时段的生产计划，合理地安排人员调配和设备检修计划，使资源得到充分利用，提高风电场群的经济效益。

（3）2.提高风电场群在电网中的竞争优势

随着风电场群规模的日益扩大，风电发电量在电网中占的比重将越来越大，风电参与市场化趋势越来越明显，通过在风电集控中心部署集中式风功率预测系统建立风电场及远程监控自动化系统，对各风电场的发电状况进行集中式预测，优化风电能量管理平台并科学合理分配风电场发电任务，并上报电网公司，以利于电网公司电力调度计划的制定，提高发电公司在电网中的竞争优势。

（4）3.提高公司管理水平

由于风电场群具有风电场设备多且分布分散，地处偏远的特点，如果对每个风电场单独进行管理，需要消耗大量的人力物力。在风电集控中心设置部署风电场及远程监控自动化系统生产管理系统，实现风电场群的集中运行管理、集中检修管理、集中经营管理和集中后勤管理，通过对人力资源、工具和备件、资金和技术的合理调配与运用，达到人、财、物的高效运作和资源的优化利用，保障实现风电场群综合利用效益最大化。

（5）4.提高风电抵御风险的能力

根据风电的特点，风电的发电状况极大地受制于当地的气候条件，恶劣的天气状况会严重影响风电场的安全运行，并对风电场设备造成一定的破坏。在建立风电场及远程监控自动化系统风电集控中心统一，制定各种气候条件下的防灾预案，根据收集到的各风电场所属区域的气象预报信息，统一调度，对于针对可能到来的灾害性天气，尽早及时启动防灾预案，对保证风电场的安全运行、减少灾害损失。

2、国内外发展趋势

在各种先进网络技术日新月异的今天,使用网络技术实现远程监控自然成为首选。远程监控技术可以提高企业的劳动生产率,加强企业竞争力可以对各监控对象进行全天候,全方位监控,及时发现甚至提前预测设备问题,保证企业生产安全，。使用远程监控技术还可以获得监控现场数据,这对于需要获得第一时间数据的工程来说是极为重要的远程监控技术的实现，也意味着各种异地资源通过网络连接的方式,实现了资源共享。总之,远程集中监控向人们提供了一个更高效、更全面、更安全、更快捷的服务模式,，改变了传统的风电监控模式。

随着国家经济的快速发展，风电企业紧跟时代步伐，在建风电场上加大投资力度，使之规模不断扩大，在我国由于一些地域以及气候的特殊性，广阔的地域使风电场在运行维护管理上，极其不便，面临着种种的困难。风电企业通过不断的筹建风电场群远程集中监控中心，在满足电力系统稳定等安全约束条件下，实现了行风电场风机及升压站电气设备”“远程集中控制、现场无人值班少人值守”的创新运营管理模式，实现了风电远程集中监视控制、科学调度和及管理、远程维护，实现全网络化信息交换，以达到各风电场减员增效的发展需要，保障了企业利益的最大化。

二、建设内容及预期目标

1、建设内容

建设具备远程集中监控视、远程调度控制功能统一调度、多维度的经济运行分析及大数据故障诊断功能的生产风电集控中心，配套生产管理辅助系统、移动应用系统等系统，实现以下功能，实现风电“远程集中监控、现场无人值班少人值守”的创新运营管理模式。：

(1)（1）风电场监控功能：风机、电气设备参数远程集中监视，风机、升压站等主要设备远程集中控制；

(2)（2）运行指标统计功能：设备生产运行数据、设备统计及可靠性统计分析等；

(3)（3）经济运行及智能优化功能：风电机组性能分析、对标管理及智能优化等；

(4)（4）故障诊断功能：风电机组报警分析、故障诊断、状态检修、专家决策等；

(5)（5）生产及办公管理功能：运行管理、设备管理、经营管理、安全管理、信息管理、移动终端等。

（6）适用风电参与市场化，实现科学调度功能：搭建风电集控中心风功率预测及能量管理平台，适用风电参与市场化趋势，对各风电场的发电状况进行预测，科学合理分配各风电场发电任务。

2、预期目标

1.远程集中监控

实行风电“远程监控运行、现场无人值班少人值守”的创新生产管控模式，集中对所有风电场进行场站级、集电线路级、发电设备级、部件级的运行情况进行实时监视。对所有场站的风机、电气设备、无功补偿、能量管理、风功率预测、箱变等进行远程集中控制和调节。

2.经营指标分析

建设公司统一的经营管控平台，实现风电场的实时数据、生产管理数据、经营数据等相关业务数据的横向集成，实现数据信息能够共享和、分析、利用。通过对机组运行、故障、缺陷、检修记录等信息进行深层的分析，来展示各风电场站的资源分布、运行状态，并且能够对缺陷管理、故障处理以及检修计划的制定提供决策基础。

3.实时生产管理

建立公司在线生产管理平台，对各风电场站的运行实时数据、安全生产管理数据、远程控制业务数据进行管理，实现各各风电场站运行日志、缺陷管理、两票管理、定期工作、绩效分析等生产管理工作网络化和自动化。

4.智慧调度

生产风电集控中心接收调度指令后，根据各风电场风电功率超短期预测情况，以及机组实际工作状态，智能预测负荷趋势，科学合理将调度指令分解后传送到各个风电场，各风电场的能量管理平台接受风场功率调度命令，将功率智能分解后，发送给各风机，合理分配负荷值，最大化减少弃风，提升发电量。更为适用风电市场化趋势，科学调配发电设备提供科学依据，保障实现风电场群综合利用效益最大化。

5.风机智能优化

采用大数据神经网络分析技术，建立风电机组优化运行智能分析模型，优化分析各机位的个性化运行方案。综合考虑风电场的海拔高度、风向特征、风速特征、温度变化、季节特征、主要电气设备性能、电网特点等，分析每台风机最优运行区间，从而支持定制化各机位的关键控制参数优化分析，通过控制参数优化、偏航角优化、功率曲线优化、桨距角优化实现综合控制策略机位最优，显著提升机组能量利用率，进而提升发电量。

三、实现效益

1、经济效益：

实施风电远程集中监控后，每个风电场可优化4-6名值班员，若接入风电场达到10个时可优化40-60名。监控集控中心值班人员新增10名，实际优化人员30-50名。按照人均成本按照15万元/(名.年)核算，年可节约人力资源成本450-750万元。随着风电的发展，后续仅需增加少量监控集控中心运行人员和部分风电场管理和点检人员即可满足后期新投运风电场运行需求，发挥的作用将越来越显著。

通过对风速、理论功率、实际功率等大量数据的进行对比分析，找出影响风机出力的因素，找出提出对应解决办法，优化风机控制系统，提高风机运行小时数；通过实时跟踪风机的运行状态，实行实现风机设备状态检修，并根据天气预报，尽量在小风天气合理安排检修，将大大减少因设备故障导致的损失电量。

2、安全效益：

风电场现有运行模式下，各风场值班人员专业技术水平参差不齐，且同一时间值班人员有且只有一个，监控质量较差。实施远程集中监控后，抽调风电场技术水平较高的的运行值长和值班人员至风电集控中心从事24小时不间断值班工作，监控质量大幅度提高。

3、管理效益：

通过远程集中监控方式，可将各风电场的生产运行信息真实、准确、实时地传递到公司总部，沟通及时高效，大大提高了生产效率，提升了公司整体的执行力。

4、社会效益

改善工作条件稳定员工队伍。风电集控中心的建立，可以大大改善运行人员的工作条件。，部分运行人员的工作地点由原来艰苦的场站现场，变成的相对舒适的广西市中心城市。工作条件的改善可以保留人才，稳定员工队伍，从而减少社会的不安定因素。