研華風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)整體解決方案
nengyuan
摘要：本文介紹了研華專門(mén)針對(duì)風(fēng)場(chǎng)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)WPMS(即Wind Power Management System)，這是研華基于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(chǎng)管理的信息系統(tǒng)，WPMS已經(jīng)成功 部署實(shí)施在某風(fēng)電企業(yè)監(jiān)控中心，通過(guò)集群風(fēng)電生產(chǎn)管理系統(tǒng)為多風(fēng)場(chǎng)業(yè)主提供訪問(wèn)權(quán)限與控制權(quán)限。
當(dāng)今，全球能源供應(yīng)緊張，環(huán)境問(wèn)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(duì)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(shí)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(guó)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(chǎng)，通常有以下幾個(gè)行業(yè)特點(diǎn)：
- 大部分都處在不僅地廣人稀而且環(huán)境還很惡劣的地方
- 發(fā)電系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高
- 風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電機(jī)組一般是一個(gè)（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
- 風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員少，生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)處于集約化
- 單組風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(chǎng)基建整體跨度時(shí)間長(zhǎng)電，因此基建、生產(chǎn)長(zhǎng)期并存
- 風(fēng)力發(fā)電集團(tuán)一般下轄多處風(fēng)力發(fā)電公司和風(fēng)力發(fā)電分場(chǎng)，管理模式為多級(jí)管理體系，集團(tuán)化運(yùn)營(yíng)
鑒于風(fēng)力資源本身特點(diǎn)，以及上述行業(yè)特點(diǎn)，如何有效地對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，以確保風(fēng)電場(chǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行至關(guān)重要。
2. 研華及時(shí)推出基于web的風(fēng)電場(chǎng)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(tái)服務(wù)供應(yīng)商。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)服務(wù)市場(chǎng)中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，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(kuò)張，又要保證企業(yè)的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)發(fā)展。將傳統(tǒng)的生產(chǎn)型管理轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)化、專業(yè)化管理，保證發(fā)電運(yùn)行的安全性和高效性、 降低成本、提高發(fā)電小時(shí)數(shù)、增強(qiáng)企業(yè)效益，為企業(yè)以后的發(fā)電并網(wǎng)提高上網(wǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。研華及時(shí)推出WPMS：
WPMS(即Wind Power Management System)，是由研華(中國(guó))有限公司研制的專門(mén)針對(duì)風(fēng)場(chǎng)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(chǎng)管理的信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)，遵循IEC61850、IEC61400-25等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)Microsoft Asp.net語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，采用Microsoft SQL Server或 Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)各類數(shù)據(jù)控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，集成風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程控制、綜合數(shù)據(jù)查詢、風(fēng)機(jī)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(jì)，具有良好的可擴(kuò)展性。
3. WPMS系統(tǒng)架構(gòu)與實(shí)際應(yīng)用
WPMS將風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)、升壓站監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口，實(shí)時(shí)上傳到公司/集團(tuán)總部，建立風(fēng)電集團(tuán)中心數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控。通過(guò)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)門(mén)戶統(tǒng)一登錄，為風(fēng)電集團(tuán)內(nèi)的所有關(guān)聯(lián)部門(mén)、員工、角色提供統(tǒng)一、協(xié)同的工作平臺(tái)。
3.1 WPMS(SCADA部分)
WPMS采 用研華獨(dú)立開(kāi)發(fā)的完全基于Web的自動(dòng)化組態(tài)軟件WebAccess，采用多線程的程序設(shè)計(jì)，完成數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理、配置維護(hù)、狀態(tài)監(jiān)視等功 能，可同時(shí)完成對(duì)多個(gè)主站系統(tǒng)的通訊以及對(duì)多個(gè)風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的采集任務(wù)，并且可在短時(shí)間內(nèi)將采集的數(shù)據(jù)集中，數(shù)據(jù)均帶時(shí)標(biāo)存儲(chǔ)，從而保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn) 確性、完整性。可以使用OPC服務(wù)器接口訪問(wèn)不同風(fēng)機(jī)廠家的風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，以獲取風(fēng)機(jī)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(shí)現(xiàn)軟硬件的互操作性控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，目前絕大多數(shù)的風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)均支持通過(guò)OPC服務(wù)器接口訪問(wèn)風(fēng)機(jī)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(chǎng)種類繁多的風(fēng)機(jī)信息的獲取問(wèn)題。
3.2 WPMS主要功能
- 風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集顯示分析存儲(chǔ)：如狀態(tài)、功率、風(fēng)速、電壓、電流、溫度和報(bào)警
- 風(fēng)機(jī)歷史數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存儲(chǔ)控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，可查詢指定歷史日期的機(jī)組運(yùn)行信息
- 對(duì)一個(gè)或一組風(fēng)機(jī)、氣象儀表和變電站的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)，如開(kāi)機(jī)停機(jī)偏航復(fù)位等操作
- 綜合報(bào)告生成模塊：文本和圖表形式的發(fā)電廠性能報(bào)告，生產(chǎn)率報(bào)告，可利用率計(jì)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(wèn)界面
- 可定制的訪問(wèn)頁(yè)面的安全登錄
- 風(fēng)場(chǎng)級(jí)別的產(chǎn)能控制
- 可定制友好的訪問(wèn)界面
- 靈活的報(bào)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(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)接口
- 風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)可通過(guò)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(hù)性和可升級(jí)性
- 通過(guò)E-mail或SMS進(jìn)行報(bào)警通知
- 數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)時(shí)間間隔自由設(shè)定
- 冗余設(shè)計(jì)，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)
- 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或?qū)＞€通道對(duì)其進(jìn)行在線的遠(yuǎn)程維護(hù)及升級(jí)
- 支持各種手機(jī)和平板電腦等移動(dòng)設(shè)備，及時(shí)精準(zhǔn)了解生產(chǎn)實(shí)時(shí)情況數(shù)據(jù)，為決策者提供最可靠的決策依據(jù)
- 報(bào)警信息和事件記錄的實(shí)時(shí)表現(xiàn)及在線確認(rèn)
- 免費(fèi)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(guò)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(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和更新
- 通過(guò)WebAccess提供的基于矢量格式的Web畫(huà)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(shí)施在某風(fēng)電企業(yè)監(jiān)控中心，通過(guò)集群風(fēng)電生產(chǎn)管理系統(tǒng)為多風(fēng)場(chǎng)業(yè)主提供訪問(wèn)權(quán)限與控制權(quán)限。系統(tǒng)主要分為實(shí)時(shí)監(jiān)控與歷史數(shù)據(jù)管理兩部分功能，實(shí) 時(shí)監(jiān)測(cè)能夠動(dòng)態(tài)刷新數(shù)據(jù)并及時(shí)顯示給用戶，并且提供了友好的界面遠(yuǎn)程控制風(fēng)電機(jī)設(shè)備。歷史數(shù)據(jù)管理部分主要體現(xiàn)在報(bào)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(bào)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(shí)通過(guò)移動(dòng)設(shè)備訪問(wèn)該系統(tǒng)。
圖1 研華風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)部分界面
4. 結(jié)論
WPMS基 于一個(gè)先進(jìn)的、可靠的SCADA(Advantech WebAccess)平臺(tái)，可輕松實(shí)現(xiàn)不同異構(gòu)的風(fēng)機(jī)，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(chǎng)發(fā)生故障時(shí)，有效降低反應(yīng)時(shí)間，從而降低運(yùn)行 成本。通過(guò)一個(gè)中央服務(wù)器來(lái)控制整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)數(shù)據(jù)的連續(xù)采集、存儲(chǔ)和智能處理，可以使您在世界上的任何一個(gè)地方優(yōu)化風(fēng)機(jī)生產(chǎn)狀況，監(jiān)測(cè)性能，并生成詳細(xì)的定 制報(bào)告。研華風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)在風(fēng)場(chǎng)中的應(yīng)用，重點(diǎn)在于如何全面幫助風(fēng)電企業(yè)實(shí)現(xiàn)專業(yè)化管理，安全和高效性運(yùn)行、降低成本、增強(qiáng)企業(yè)效益，保障電網(wǎng) 安全穩(wěn)定運(yùn)行。
- 智能采集板在能源電力領(lǐng)域的應(yīng)用
- 研為PPC-1500HW在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用
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