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风电场SCADA监控系统该如何搭建?

2020-12-07 11:02 · 稿源:站长之家用户投稿

某风电集团拥有多个下属风电场,各风电场位置分散、独立运行,尚无统一完备的系统对各个风电场进行统一的管理,导致企业管理效率低下,风电设备工作效率低下。

为了解决该问题,提高风能的利用率,加强对各个风电场的管理,使风电集团能够直观、动态、综合地掌握下属各风电场一线的实际情况,就亟需建立一套完备的风电场SCADA系统,实现对生产数据的采集、监测、储存、分析、展现,从根源上杜绝风电机组运行和生产经营数据的错报、迟报、漏报,为集中监测、故障分析、技术支持、经营决策等提供及时、准确的数据基础。

本项目对现场 33 台风机设备的基础数据进行集中的监测,并将数据上传到实时历史数据库pSpace数据中心,实现对数据的集中监控管理。在应用层面,系统根据实时信息提供相应的报警以及预警,帮助管理人员及时发现风电设备运行过程中存在的问题,确保设备稳定高效运行,提高能源利用效率。实时历史数据库pSpace也能为能源管理系统提供基础的能耗数据汇总与海量数据归档存储、保证能耗数据的实时性、准确性、有效性。能源管理系统通过丰富的报表、曲线等多种形式为客户展现能耗统计、故障分析、功率管理等功能,实现有效的节能管理体系。

 案例价值

2.1. 案例亮点

项目所使用的pSpace、pSview均为力控自主研发的产品,并充分延续了力控产品系列的可组态思想,产品间能够实现无缝对接,大幅缩短项目建设周期的同时,也降低了二次开发难度;

系统平台采用C/S以及B/S相结合的系统架构,能够满足多并发访问的需求,从而实现灵活管理;

项目所建设的系统具有丰富的二次开发接口,能够支持与第三方平台的无缝对接;

拥有行业里主流应用的BECKHOFF控制器的多种通讯方式;

具备风电行业专用的设备负荷专用曲线及功率管理、风玫瑰图组件等,适合风电场监控运维电场运维中心的系统集成。

2.2. 案例价值

该项目的成功实施,实现了集团对各风电场设备运行状态和发电状况的及时、全面的监控,并通过对风电场的生产运行状况进行实时数据监控,确保了风电场的安全高效生产。同时,通过对多个风电场设备运行的数据进行技术经济分析,可以为未来新建风电场的最优化设备选型提供数据与决策支持。利用远程实时在线监视,运营管理层可以更加准确及时的掌握各风电场的真实运行状况,为风电场绩效考核提供了可信、可靠的依据。

案例分解

3.1. 系统框架

本系统框架主要包括:现场设备层、数据采集监控层、统计分析层等三级物理结构组成,如下图:

风电场SCADA监控系统该如何搭建?

3.2. 核心功能

3.2.1.风场监控

系统支持对整个风电场风机的基本参数(包括风速,功率,转速等)的综合展示,并且可通过远程控制单个或多个风机的启停,实现对每个风机的日发电量,月发电量,年发电量的监控。便于管理者实时监视风机的运行状况,提高管理人员的管理水平以及管理效率。

风电场SCADA监控系统该如何搭建?

风电场SCADA监控系统该如何搭建?

3.2.2.机组监控

系统支持对机组内的各个控制模块的参数以及控制状态的监控,模块包括:变桨,偏航,齿轮箱,发电机,液压站,机舱,变流器,电网,安全链,转矩,主轴,塔基,测风仪等。实现对每个模块的参数、故障及趋势图的综合展示。

风电场SCADA监控系统该如何搭建?

风电场SCADA监控系统该如何搭建?

3.2.3.实时历史趋势图

系统支持对机组内的各个控制模块的参数以及控制状态的监控,模块包括:变桨,偏航,齿轮箱,发电机,液压站,机舱,变流器,电网,安全链,转矩,主轴,塔基,测风仪等。实现对每个模块的参数、故障及趋势图的综合展示。

风电场SCADA监控系统该如何搭建?

风电场SCADA监控系统该如何搭建?

3.2.4.记录查询

系统支持对用户在系统中进行的操作的全部记录,例如登录,开关设备等,能在出现设备事故时为企业排查问题提供一定的依据,便于事故人员的定位以及事故原因的排查。

风电场SCADA监控系统该如何搭建?

3.2.5.功率管理

系统支持对有功参数和无功参数的展示、有功与无功的管理统计等功能,切实可行的降低企业的运营成本,为实现节能减排的目标提供数据支撑。

风电场SCADA监控系统该如何搭建?

风电场SCADA监控系统该如何搭建?

3.2.6.统计分析

系统支持多种统计分析功能,充分挖掘数据潜在价值,提供节能优化方案,为管理者提供决策依据,切实可行的提高企业的管理水平,并且最终实现节能减排、科学生产的目标。分析方式包括:故障统计,功率曲线,可利用率统计,风玫瑰图,风速功率报表,月日利用率以及停机时间统计等。

风电场SCADA监控系统该如何搭建?

风电场SCADA监控系统该如何搭建?

3.2.7.生产报表

系统支持对风电量、风场性能指标、机组新能等重要参数进行报表功能的开发,支持按照时间维度(日、月、年)统计各风电场设备的运行情况。

系统支持按日、月、年的查询方式,对重要参数进行分类分项统计,并生成报表,为管理者制定战略性决策提供有力的数据支撑。

风电场SCADA监控系统该如何搭建?

风电场SCADA监控系统该如何搭建?

技术特性

  • 采用B/S与C/S相结合的架构设计,支持Web浏览器不需要安装任何客户端软件;
  • 提供多样化数据分析图表,同比环比工艺数据分析;
  • 平台兼容多种关系数据库,支持市面上主流的关系数据库如SQLServer、Oracle等;
  • 拥有丰富的图表分析模块包括报表、报警、趋势、柱状图、饼图等;
  • 采用开放式接口设计,支持OPC、OPC UA、ODBC/SQL、ActiveX、WebService的访问;
  • 拥有可靠的工业通讯设计,工业协议多达 3000 种驱动协议;
  • 具备强大的编译及运算引擎,应用程序、数据改变、条件、自定义函数等多事件脚本;
  • 采用冗余设计,支持设备冗余、控制网络冗余、服务器冗余等工作方式;
  • 拥有极高的容错能力,程序进程之间采用分离的服务技术,支持数据传输断线重连与恢复机制。

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