关键词：风电场；区域集中化；管理分析
区域化集中管理是指结合生产、检修管理和备品备件管理，根据单个风电场的地理位置分布，将某一个大区域内（可取为省级范围）的风电场划分为小区域（可取为地级市范围），每个小区域设为一个管理单位。小区域内设置管理中心、备品备件管理中心和检修中心[1]。
1风电场运行管理现状
1.1运行管理模式问题突出
选址环节决定了风电场点多、面广、偏僻，地域跨度大。非量产老旧机组还占有较大存量市场比例，故障频发，备件严重短缺。
1.2风电设备管理基础薄弱
风力发电与火电厂有较大不同，风电机组台数众多、分布范围广，巡视、维护、检修、大事故处置难度大，需要登高操作；风电设备、运行参数数据采集可靠性不高，失真、跳变、丢失常有发生，运行参数分析、劣化趋势判断难度加大，不能满足设备状态检修基础要求；风机大部件管理不到位，缺陷集中维修力度不足，特别是大批量运行时间长的非量产国产机组，设备质量问题突出[2]。
1.3制度和责任体系不健全
受制于地理环境、人员素质、人才流失、重视程度等因素影响，风电场管理模式还处于逐步探索和完善阶段，管理体制、机制和制度建设相对滞后，制度体系、责任体系和管理标准尚不健全，落实不到位。
1.4机组运行核心技术缺失
风电产业大规模高速度建设，在质保期内风电机组检修和维护由设备厂家承担，风电场运行人员主要负责运行和检修监督工作，检修维护人员主动介入、学习、担责意识不够，此时表面上运检分离、实则分工模糊的假象，导致风电场对机组运行、设备技术掌握不够，机械、控制、保护系统不熟悉，运行及设备管理经验欠缺，根本不具备独立的运维能力。
1.5专业技术人才严重匮乏
受到地理位置、自然条件、社会环境和就业观念因素影响，高素质的科班毕业生很少选择应聘风电场，并且在岗人员不稳定，人才流失率高；风电核心技术掌握在厂家手里，风场运行、检维人员没有掌握专业核心技术，没有技术拔尖人才，“缺根少魂”，不能独挡一面；风电场运维技术整体不足，内部培训、师徒传帮带不够，人才培养和培训机制还没有建立；一人多岗、身兼数职情况突出。
2提高风电场运行管理水平的建议对策
2.1 差异化建立区域集控中心
风电场实施区域（全域）集控运行，可以提高整体运维水平，优化人力资源、设备资源和重要备品备件资源的管理和调配。区域集控中心全面接入风电机组数据信息，建立生产实时大数据分析平台、智能诊断系统，采用视频监控技术和图像自动识别技术，建立远程实时监控识别系统，辅助运行人员提高运行水平，提高精细化管理水平，推进生产运营管理向实用化、智能化、智慧化发展[3]。
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2.2 提高运行监视水平和巡检质量
随着风电技术的发展，机组状态监测点不断增多，SCADA 系统参数已经可以覆盖和反映机组实时运行状态，集中运行监控水平就显得尤为关键。提高运行监视水平和设备巡检质量，可以及时判断和预测风电机组某部件存在的异常问题及发展趋势，提前发现潜在隐患，通过采取运行调整、手动干预、预知性维护来延迟故障发生时间、防止异常事故发生，减少设备故障次数和减轻损坏程度。
3风电场集中化管理的实现
3.1系统模型
风电场数据采集包括风电机组、升压站的所有模拟量和开关量，以及现场测风仪的测风数据。模拟量包括电压、电流及功率等电气模拟量及转速、风速、风向、油位、振动、位移、温度等非电气模拟量的实测量。开关量包括事故信号、断路器及重要继电保护装置的动作信号等中断开关量和各类故障信号、断路器及隔离开关的位置信号、机组设备的状态信号等非中断开关量两类。
3.2网络结构
按照区域化集中管理的思想设计，系统可分为风电场子站、区域控制中心（简称控制中心）和安全生产管理中心（简称监管中心）3层。系统各控制中心、监管中心的网络拓扑均采用双以太网星形结构。网络传输协议采用TCP/IP网络协议，网络传输速率不小于100Mbit/s，网络配置规模需满足系统远景要求。系统内各风电场子站到区域控制中心的通信传输介质采用敷设专用光纤网络，区域控制中心到管理中心的通信通道采用VPN网络保证数据的安全性[4]。
3.3远程控制监控系统与监测功能
控制功能应根据设备的实际状况和工作实际需要进行设置，可考虑如下操作：（1）对断路器/刀闸分、合的远方操作；（2）对补偿电容器投、切的远方操作；（3）对有载调压变压器分接头的远方调节；（4）部分保护的远方启动、闭锁及信号复归；（5）单个/成组风电机组远方启动/停机操作、复位、偏航、解缆等[5]。状态监测分为实时状态监测和历史状态监测。任何如下非正常情况，集控中心内的监控计算机均应该能发出声光报警：（1）故障和紧急停机；（2）人工停机和开机；（3）风速过高，风电机组切出造成的停机；（4）温度异常造成的停机；（5）对于一些关键参数，已经设置阀值，趋势变化超出阀值；（6）其他非正常运行故障停机[5]。
3.4其他生产管理功能
由于采集数据中包含设备各部件历史状态及更换记录等数据，因此可与状态检修以及备品备件的管理结合。另外，可以结合运行管理中的工作票、操作票管理、检修保养管理、运行记录管理等方面结合，规范工作流程，形成一个涵盖风电安全生产各方面的生产信息管理系统。
结语
基于以上功能的综合利用和发展方向，风电场群统一调度系统进一步完善后，SCADA 的逐步完善为远控系统的实现提供了条件。合备品备件管理、生产运行管理、检修维护管理等生产各方面需求，建设风电生产管理信息化系统，可以在保证电力安全的基础上，大大减少风电运行成本，提高风电企业利润，确保风力发电行业平稳发展。
参考文献
[1]贾成真，王灵梅，孟恩隆，张学军，孟秉贵，赵俊屹.基于风电场集中储能的风储柔性控制策略研究[J].电力系统保护与控制，2018，46(06)：30-37.
[2]毕宇飞.风电场集控运行管理模式的探索与实践[J].发明与创新(大科技)，2018(01)：28-29.
[3]石成忠. 风电场集中运营管理[C]. .风能产业（2016年第11期 总第88期）：中国农业机械工业协会风力机械分会，2016：88-92+98.
[4]孙国峰. 基于CIM模型的风电场升压站远程集控系统设计与开发[D].河北工业大学，2016.
[5]石成忠. 风电场集中运营管理[C]. 中国农业机械工业协会风能设备分会、中国可再生能源学会风能专业委员会.第三届中国风电后市场专题研讨会论文集.中国农业机械工业协会风能设备分会、中国可再生能源学会风能专业委员会：中国农业机械工业协会风力机械分会，2016：6-12.
论文作者:王鹏飞
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 18期
论文发表时间:2020/1/16
标签：风电场论文; 风电论文; 机组论文; 设备论文; 区域论文; 系统论文; 风能论文; 《当代电力文化》2019年 18期论文;