智慧型風電場的管理系統(tǒng)和應用

1、附件2 :申報序號 中國電力建設科學技術成果獎申報書（1 ）申報成果名稱 申報單位（蓋章）申報時間2012.03.14中國電力建設企業(yè)協會制、申報基本情況(2)成 果名 稱智慧型風電場管理系統(tǒng)與應用完成成果單位大唐翁牛特旗新能源主要完成人員桑海洋、子新、德學、從智慧、子峰證書需求單位 個人口聯系人付佳奇部門工程管理部職務土建專工電E編024000郵箱fujiaqi0509163.地址市新城區(qū)錦山路南段、成果基本情況申 報 單 位 評 審 組 意 見 (3)本成果屬于風力發(fā)電領域，容涉及風電場風機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(CM

2、S )，風電場SDACA系統(tǒng)，風電場EAM系統(tǒng)及風電場績效 展示與評估系統(tǒng)。隨著風電的快速發(fā)展，風電場的生產管理變的 越來越重要，特別是風電場風機逐步超出風機廠家質保期，轉由 風電運營商獨立維護后，風電場設備維護和運行管控急需一套管 理平臺。智慧風場系統(tǒng)平臺應用的的重點在于以下兩方面能力的 提升。 是提升風電場維護所需的專業(yè)技術能力。比如：如何快 速診斷處理風機故障，如何判斷機械設備健康狀況等等兩大方面 的能力。二是引入國外先進的風電場運營管理做法，提升風電場 管控能力。比如集中監(jiān)控，資產管理，績效評價指標KPI等等。通過部署智慧風場軟件系統(tǒng)，風電企業(yè)能夠快速地獲取系統(tǒng)固注：本頁的電子版除可編

3、輯的word文檔外，還須對蓋章頁掃描另存為jpeg格式圖片?；南冗M管理做法，快速提升管理能力，并能幫助風電企業(yè)實現顯著的財務效益。具體來說，系統(tǒng)的價值體現在 3個方面：一是明顯提高發(fā)電量；一是有效降低風場運維成本；三是幫助風 電企業(yè)和風電場快速提升管理能力。本系統(tǒng)將有力促進快速發(fā)展的風電企業(yè)對風電場運行維護工作的規(guī)管理，對整個風電行業(yè)的發(fā)展提供有力的支撐。目前系統(tǒng)已在大唐（）新能源所屬風電場進行推廣。申報單位公章 二O二年三月十四日任務來源（4）自選計劃名稱及編 號（5）智慧型風電場管理系統(tǒng)與應用研制起止時間（6）2011 年 01 月至2011年08月成果用于生產時間（7）2011年8月組

4、織評價部門（8）評價日期（9）評價證書編號（10）建議密級（11）申報等級（12）一級批準密級（13）本成果曾獲何 部門何種獎勵，獎勵等級及獎 金（14）無本成果主題詞（15）風力發(fā)電場、智慧、管理三、申報成果的詳細技術容（16 ）1、成果的主要用途、技術原理（17）（1）成果主要用途：智慧型風電場管理系統(tǒng)旨在通過向風電場部署一套整合行業(yè)國際風電運行維護最佳實踐的IT系統(tǒng)平臺，從而使風電場的運維管理得到快速改造和提升。（2）技術原理：1）系統(tǒng)總體結構（結構圖參見（22 ）中圖1智慧型風電場管理系統(tǒng)總體方案）2）智慧風場功能模塊介紹智慧的風場監(jiān)控系統(tǒng)目前，風電行業(yè)存在幾十種風機型號，不同類型的風

5、機使用自帶的不 同SCADA系統(tǒng)，功能參差不齊，收集到的數據難以同類橫向比較，無法 做到集中監(jiān)控風機，集中管理風場。智慧風場標準SCADA系統(tǒng)兼容所有風機類型，支持公司級、風場級、 風機級的多層次實時狀態(tài)監(jiān)控，不僅能夠監(jiān)測各類風機運行數據與報警， 啟停復位風機，遙調風機的有功功率與無功功率輸出；而且作為智慧風場 軟件系統(tǒng)中主要的風機數據獲取與設備控制模塊，通過與其他功能模塊的 無縫連接，可以實現對風場更高級的監(jiān)測與控制功能：監(jiān)測狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（CMS）的振動數據；智慧風場SCADA系統(tǒng)通過接入CMS測得的風機各部件的機械振動 信號，實現對風機機械部件亞健康預警，而且系統(tǒng)還可以監(jiān)控相關的部件 參數

6、如溫度等信號，可供運行人員參考進行綜合分析。除此以外系統(tǒng)還可以監(jiān)測CMS設備本身是否正常，以及時采取措施；監(jiān)控風場變電站與測風塔設備；智慧風場SCADA系統(tǒng)兼容常用的設備間通訊協議，通過與變電站管 理系統(tǒng)通訊，將變電站設備的數據信號集成至同一個系統(tǒng)平臺中監(jiān)控；更精確地風機故障點報警通過與故障診斷系統(tǒng)協調，SCADA系統(tǒng)支持高級故障診斷規(guī)則設置， 可自動分析故障前后各監(jiān)測變量的數值， 給出更精確的故障點報警，縮小 故障排查檢測圍。多種控制策略的選擇(目前僅適用于遠景風機)SCADA系統(tǒng)將不同的風機控制策略與參數集打包聯動，客戶可以根 據實際地形風況，風機健康狀況，方便地在SCADA上將風機從標準

7、工作 模式，切換到壽命優(yōu)先工作模式，或容忍較大載荷的發(fā)電優(yōu)先工作模式。智慧的風電資產管理風電場作為典型的資產密集型企業(yè)，往往十幾名員工管理著好幾個億 的發(fā)電資產，每年發(fā)電的產值上千萬。如何保持資產的健康狀態(tài)，最大程 度地讓這些資產產生回報是涉及風電場效益的核心問題。智慧風場資產管理系統(tǒng)(Enterprise Asset Management， EAM)引進火電，石油行業(yè)成熟的資產管理系統(tǒng)，并基于國外大量風電運營商的 實踐經驗，對EAM系統(tǒng)做了適合風電行業(yè)的創(chuàng)新性改造，使之成為最能 符合國風電業(yè)主需求的專業(yè)風電資產管理軟件， 幫助風電場建立以設備為 核心，工單為主導的資產管理模式。相比目前業(yè)使用

8、的其他設備管理系統(tǒng)， 主要特點如下：適合風電場資產特點的四層設備樹結構與 BOM清單智慧風場EAM系統(tǒng)的針對風機設備特點，設計了結構化的四層設備 樹與物料編碼體系，明確定義哪些設備應有序列號管理，哪些設備只需要 型號管理，哪些部件需要圖片與圖紙?zhí)枴ｏL場運維人員即使對于風機部件 不熟悉，也能在系統(tǒng)幫助下快速建立起每臺風機的有效臺帳，有效杜絕設備臺帳長及該有沒有、不準不整、臺帳無用情況。與SCADA系統(tǒng)無縫連接的啟停記錄與工單系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)只能給出風機故障報警，無法知道停機原因，比如是在 檢修，在維護，還是限電停機。而 EAM中工單系統(tǒng)記錄的工作無法準確 地與風機的停機乃至發(fā)電量損失準確對應起來。智慧風場系統(tǒng)創(chuàng)造性地用 風機啟停機記錄將兩者銜接起來，使得每次故障停機的起始時間和損失電 量可以自動與消除故障的工作記錄對應起來， 從而使得系統(tǒng)地從設備、人 工、外部條件等多個維度上準確分析發(fā)電量損失成為可能?？茖W的安全庫存管理及采購系統(tǒng)集成智慧風場EAM系統(tǒng)中（參見（22）中圖2 EAM設備與物料管理 模塊）完整的風機部件清單信息使得建立備件安全庫存系統(tǒng)成為可能。通過特定算法，統(tǒng)計分析工單中消耗的備件記錄，