范文一：风电场能量管理系统的设计与实现分析

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风电场能量管理系统的设计与实现分析 作者：葛颖奇 娄尧林 吴海列 崔峰 赵国群

来源：《风能》2014年第04期

摘要：本文采用合理有效的功率控制策略，设计了风电场能量管理系统，对风电场的有功功率和无功功率进行控制。通过阐述风电场中风电机组的工作原理，提出了风电场能量管理系统的设计方案，并分析了系统的控制效果。实际风电场的试验结果表明，该风电场能量管理系统可以实现风电场输出功率的快速、准确控制。

关键词：风电场；能量管理；有功功率；无功功率；控制

中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1674-9219（2014）04-0066-04 Analysis of Design and Implementation of Wind Farm Energy Management System Ge Yingqi， Lou Yaolin， Wu Hailie， Cui Feng， Zhao Guoqun

（Zhejiang Windey Co.，Ltd. ， Hangzhou Zhejiang 310012， China）

Abstract： In this paper， energy management system is designed by using reasonable and efective control strategy to control the active power and reactive power. The working principle of the wind turbine is described， and the design scheme of the energy management system is proposed in this paper， the efect of the system is also analyzed. Te practical applications indicate that the output power of wind farm can be controlled rapidly and accurately by this system.

Keywords： wind farm； energy management； active power； reactive power； control 0 引言

在可再生能源当中，风力发电自身独特的优势决定了其具有十分重要的开发价值，并受到了世界各国的青睐。全球范围内大约有2×107MW 的风能可为人类所利用，远远超过地球上可开发利用的水能[1]。在当今能源和环境问题日益受到关注的形势下，利用风能进行发电越来越受到人们的重视。随着科学技术的不断发展，风力发电技术在世界上得到了飞快的发展，越来越多的大中型风电场相继建成并投入运行[2]。

在风能方面我国发展潜力巨大，“十二五”规划提出，到2015年风电并网装机容量将达到100GW 以上，2020年达到200GW 。我国风力发电的发展呈现以下特点[3-4]：（1）风电在电网中所占比重不断增加；（2）单个风电场装机容量不断增加；（3）风电场接入电网的电压等级更高；（4）风电机组的种类不断增多，风电机组单机容量不断增大。

范文二：浅谈风电场信息化管理系统

浅谈我风场信息化管理系统 伴随我国国民经济的快速发展和人民生活水平的提高，人们对电力的依赖程度越来越高，同时电力生产也越来越受到资源和环境的制约。为了实现可持续发展战略，提高电能使用效率已成为我国能源战略的一项重要内容。由于我国资源的严峻形势，发展可持续资源是长久之计，风能是一种有巨大发展潜力的无污染可再生能源。发展可再生能源是最理想的能源，可以不受能源短缺的影响，但也受自然条件的影响，如需要有水力、风力、太阳能资源，而且最主要的是投资和维护费用高、效率低，所以发出的电成本高。现在许多国家都在积极寻找提高利用可再生能源效率的方法，相信随着地球资源的短缺，可再生能源将发挥越来越大的作用。风电的发展是可持续能源发展的重中之重, 这几年我国风电的发展一直是“Like the wind blows”速度每年都在增长。所以我们有理由相信风电的发展前途将是一片光明。

一、公司基本情况

我所在的公司是中国水电顾问集团风电瓜州有限公司，我风场总装机容量是201MW ，有134台风机，两种机型分别是金风科技1.5MW 和华锐科技1.5WM 机组。我风场是酒泉千万千瓦级风电基地一期380万千瓦工程的项目之一，我风场坐落于有着历史悠久的河西走廊，酒泉地区瓜州县北大桥。现在的河西走廊，天高云淡，风光无限，荒漠戈壁中风机林

立。昔日的“丝绸之路”，正变身为今日的“风光大道”。我公司在2010年开工建设现在已经发电，是酒泉千万千瓦级风电基地一期工程最早发电的风力发电场之一。能成为甘肃酒泉千万千瓦级风电场之一我感到无比的自豪，酒泉千万千瓦级风电基地的建设是西部大开发的又一标志性工程，必将给地方经济和社会发展带来千载难逢的机遇。在常规能源大量消耗、能源供求形势日益紧张、环境和生态保护问题越来越受到人们关注的形势下，人们将目光投向了清洁能源开发。酒泉以独特的优势，成为国家发改委核准建设的，首个千万千瓦级风电基地，酒泉风能资源富集。境内的瓜州县被称为" 世界风库" ，在国家风能资源区划中酒泉被确定为风能资源丰富区。据气象部门评估，全市年有效风速达6300小时以上，年满负荷发电2300小时左右，风能资源总储量1.5亿千瓦，可利用面积近1万平方公里，可开发量在4000万千瓦以上，占全省储量的85%以上，适宜建设大型并网风力发电场。酒泉气候条件较好。受地形和季风影响，酒泉风场风力较强，风速、风向较为稳定，基本无破坏性风速所以才会有很多的企业竞相入户酒泉千万千瓦级风电基地成为这里的一份子，发展洁净能源，造福人民。

二、风电场信息化管理系统的重要作用

随着我国发电企业改革及国家对新能源项目重视程度

的不断加深，对新能源发电企业的生产及经营管理提出了更

高的要求，特别是利用风能发电的企业更是引起人们高度重视，风能的地位和作用日益凸现出来，所以就要求风电企业必须有强大的信息技术系统来服务于风电企业商业化运营与标准化管理，为风电企业的生产、运行提供方便快捷的信息处理手段，为各级主管提供有效的管理工具和决策支持工具，从而优化企业资源配置，提高管理效率和生产效率。同时，依据市场需求，调整经营策略，控制经营活动的目的实现，从而创造更高的经济效益、开拓更广泛的电力市场。

三、风电场信息化管理系统应该具备的功能 风电场需要建立市场化运营、法制化管理、规范化服务的经营体制，必须采用统一规划、统一设计、统一开发、统一建设适应风场的生产管理信息系统，只有通过信息化系统对电力生产和使用过程中的各类信息进行采集、汇总、统计、分析，来辅助我们风电企业的决策人做出周密、准确、科学的生产经营计划，最终实现生产可持续发展、降低生产成本、提高生产利润的目的。

生产管理信息系统必须适应风电场的科学化管理，对风场的工作进行流程化、规范化、标准化管理，生产管理信息系统的建立应基于开放式网络平台，充分发挥系统平台、网络和软件等总体集成的效能，结合计算机技术和通信技术的最新发展，充分利用计算机互联网及Intranet 技术、多媒体新技术、数字通信技术，宽带网络技术等，以便于数据资

源的共享，软件系统的移植和推广，硬件设备和网络设备的更新和扩充，并适应风力发电企业改革的变化。

生产管理信息系统必须以适应风电场的生产过程、实现风场生产目标为原则，以《能源部电力行业计算机管理信息系统总体设计规范》为系统的建设目标和需求，综合考虑我风场信息管理的现状和发展要求，加快企业经营管理现代化的技术创新和管理创新的步伐。

四、风场生产运行管理系统现状

(一) 、风电场生产运行管理系统简介

我风场主用信息管理系统(以下简称运管系统) ，是北京木联能公司在充分调研国内外风电场生产运行的管理经验，基于科学管理的的基础上，融合最新软件开发技术和国内外先进的管理经验而开发的一套技术先进、功能强大、灵活易用的企业级资产及运行管理系统，是以建立企业应用软件平台为基础、以企业资产及维修为管理核心的商品化应用软件系统。 该系统支持“国家风电信息管理中心”数据上报。同时支持中电联的“风电场生产运行统计指标体系”。

(二) 、运管系统基本特点

1、协同工作平台

实现了风电场管理的组织间业务协同、信息系统间协同、操作管理协同、业务流程协同、门户协同、消息协同。为风电场管理构建了专业、高效的协同工作平台。

(1)信息交换平台

灵活实现风电场与区域公司、集团公司的信息交换、信息共享与业务协同，并和SCADA 数据、关口电量数据、升压站数据、测风塔数据进行集成，并提供数据和应用整合，发挥信息资源和应用系统的效能，提升信息化建设对业务和管理的支撑作用。

(2)知识积累平台

提供了动态数据的积累（维修数据、故障数据、备件采购供应等数据）；不断积累企业特有的维修技术、经验和知识。这些积累的维修经验和知识库是企业的一笔巨大的财富，将为后续的企业设备维修提供强大的知识保障。这样为我们后续的人员培训与学习提供了一个平台。

(3)辅助决策平台

对风电场设备和生产运行数据按照年、月、日设备运行报表对比分析、故障分析、设备利用率分析，对标分析，构建风电场的辅助决策平台。

2、标准化

(1)工作标准化

系统提供了标准危险、标准隔离、标准作业，通过这些标准规范的设置，要求现场操作人员必须按照标准程序进行作业。有了这样一个标准化管理我们在操作一些电气设备

时，可以按标准化流程进行，而不会出现危险，有效的保证了人身安全。

(2)流程标准化

系统提供了工作票流程、操作票流程、维修流程、缺陷流程、预防性维护流程、采购流程、出入库流程等标准化流程。

(3)灵活配置

系统提供了开放的可视化的配置界面，对门户界面布局、字段级授权、字段级配置，集团组织机构维护，多级权限管理等提供个性化的配置功能。并提供了可视化的流程设计、流程监控、流程委托等配置功能，可以根据用户实际需求灵活调整，做到随需而变。

(三) 、运管系统功能

1、设备管理

设备管理主要是指对现场设备的监控和跟踪，维护和更新设备和运行位置的基本信息，定义和构建设备和位置的层次结构，创建运行位置的系统，收集和整理故障代码。同时还指定检修路线和对设备进行状态监测。对管理范围内的设备进行评级管理、可靠性管理和统计分析。

2、故障代码

用于创建和显示故障层次结构，通过故障分类与设备和运行位置相关联，它可帮助您准确地创建影响设备与操作位

置的故障历史，汇报并分析故障趋势，帮助维修人员采取相应的预防性措施，降低设备的故障率。

3标准工作包

、在维修的过程中，把一些实际的经验和习惯的做法归纳总结起来，做成在执行某些特定工作任务的标准工作包。在以后遇到相类似的情况时，可以直接从标准包库中调用，这样可以大大地减少准备工作票所需要的时间。

4、安全监督管理

人身安全管理、设备安全管理、安全监督、安全考核、安措反措、安全综合管理、安全性评价、安全防护设施管理、安全教培管理、消防治安管理等。

5、预防性维护管理

预防性维修是按时间周期、仪表间隔对设备进行定期维护。许多设备可以通过合理的预防性维修来达到防止意外事故、预防计划外停机的目的。预防性维修管理模块可以自动产生设备维修工单和自动协调多种资源组合，很大相度地提高了设备管理人员的工作效率、减少了劳动强度。

6、运行管理

包括交接班、地线刀闸、工器具、钥匙管理、联系单、ON-CALL 管理、电量管理、工作票、操作票等生产运行管理中的功能模块。

7、物资管理

供应商管理、采购计划、采购电请、询价单、采购订单、合同管理、验收、出入库、物资分类、库存管理等。

8、查询统计

提供了对生产运行的实时数据集成查询功能，提供了运行实时数据查询、运行记录报表、电量报表、电量趋势图，能够按照年、月、日查询分析运行指标，查询发电量、最大风速、发电时间、设备可利用率等关键指标，并对指标进行历史对比分析，为领导决策提供了有效手段。

五、信息管理化系统给风电场带来的好处

信息化管理系统是一种固化的管理方法，它可以让风电企业更合理的配置企业资源（人力、物品、资金、设备和信息等）。优化业务，提高企业的管理水平，增强企业的竞争力，信息化管理系统它不只是一套计算机系统，更是一种企业管理的思想和理念。信息化管理系统的最终目的是将企业日常工作业务电脑化，流程标准化，最终达到以数据说话的目的。信息化管理系统给风电场带来那些好处那？我认为最为显著是带来直接效益的提高，其次是管理的标准化 规范化，然后是行业竞争力的提升。另外为我们的日常机组运行维护提供数据分析和技术支持服务，从而起到了对风机安全和电能质量保障。

范文三：风电场生产运行管理系统

风电场生产运行管理系统

一、系统概述

风电场生产运行管理系统基于科学管理的的基础上，融合最新软件开发技术和国内外先进的管理经验而开发的一套技术先进、功能强大、灵活易用的企业级资产及运行管理系统，是以建立企业应用软件平台为基础、以企业资产及维修为管理核心的商品化应用软件系统。

二、系统特点

1、平台化

1.1协同工作平台

实现了风电场管理的组织间业务协同、信息系统间协同、操作管理协同、业务流程协同、门户协同、消息协同。为风电场管理构建了专业、高效的协同工作平台。

1.2信息交换平台

灵活实现风电场与区域公司、集团公司的信息交换、信息共享与业务协同，并和SCADA数据、关口电量数据、升压站数据、测风塔数据进行集成，并提供数据和应用整合，发挥信息资源和应用系统的效能，提升信息化建设对业务和管理的支撑作用。

1.3知识积累平台

提供了动态数据的积累（维修数据、故障数据、备件采购供应等数据）；不断积累企业特有的维修技术、经验和知识。这些积累的维修经验和知识库是企业的一笔巨大的财富，将为后续的企业设备维修提供强大的知识保障。

1.4辅助决策平台

对风电场设备和生产运行数据按照年、月、日设备运行报表对比分析、故障分析、设备利用率分析，对标分析，构建风电场的辅助决策平台。

2.标准化

2.1工作标准化

系统提供了标准危险、标准隔离、标准作业，通过这些标准规范的设置，要求现场操作人员必须按照标准程序进行作业。

2.2流程标准化

系统提供了工作票流程、操作票流程、维修流程、缺陷流程、预防性维护流程、采购流程、出入库流程等标准化流程。

2.3技术标准化

系统采用国际流行技术规范标准。

3.易用化

3.1界面友好

采用了最新的开发技术，实现WEB操作页面的无需刷新，基于任何字段的组合查询功能，提供数据列表的动态过滤、动态排序。数据列表的数据任意导出EXCEL功能。

3.2灵活配置

系统提供了开放的可视化的配置界面，对门户界面布局、字段级授权、字段级配置，集团组织机构维护，多级权限管理等提供个性化的配置功能。并提供了可视化的流程设计、流程监控、流程委托等配置功能，可以根据用户实际需求灵活调整，做到随需而变。

二、系统功能

1.设备管理

设备管理主要是指对现场设备的监控和跟踪，维护和更新设备和运行位置的基本信息，定义和构建设备和位置的层次结构，创建运行位置的系统，收集和整理故障代码。同时还指定检修路线和对设备进行状态监测。对管理范围内的设备进行评级管理、可靠性管理和统计分析。

2.故障代码

用于创建和显示故障层次结构，通过故障分类与设备和运行位置相关联，它可帮助您准确地创建影响设备与操作位置的故障历史，汇报并分析故障趋势，帮助维修人员采取相应的预防性措施，降低设备的故障率。

3.标准工作包 在维修的过程中，把一些实际的经验和习惯的做法归纳总结起来，做成在执行某些特定工作任务的标准工作包。在以后遇到相类似的情况时，可以直接从标准包库中调用，这样可以大大地减少准备工作票所需要的时间。

4.安全监督管理

人身安全管理、设备安全管理、安全监督、安全考核、安措反措、安全综合管理、安全性评价、安全防护设施管理、安全教培管理、消防治安管理等。

5.预防性维护管理

预防性维修是按时间周期、仪表间隔对设备进行定期维护。许多设备可以通过合理的预防性维修来达到防止意外事故、预防计划外停机的目的。预防性维修管理模块可以自动产生设备维修工单和自动协调多种资源组合，很大相度地提高了设备管理人员的工作效率、减少了劳动强度。

3.标准工作包 在维修的过程中，把一些实际的经验和习惯的做法归纳总结起来，做成在执行某些特定工作任务的标准工作包。在以后遇到相类似的情况时，可以直接从标准包库中调用，这样可以大大地减少准备工作票所需要的时间。

4.安全监督管理

人身安全管理、设备安全管理、安全监督、安全考核、安措反措、安全综合管理、安全性评价、安全防护设施管理、安全教培管理、消防治安管理等。

5.预防性维护管理

预防性维修是按时间周期、仪表间隔对设备进行定期维护。许多设备可以通过合理的预防性维修来达到防止意外事故、预防计划外停机的目的。预防性维修管理模块可以自动产生设备维修工单和自动协调多种资源组合，很大相度地提高了设备管理人员的工作效率、减少了劳动强度。

6.运行管理

包括交接班、地线刀闸、工器具、钥匙管理、联系单、ON-CALL管理、电量管理、工作票、操作票等生产运行管理中的功能模块。

7.物资管理

供应商管理、采购计划、采购电请、询价单、采购订单、合同管理、验收、出入库、物资分类、库存管理等。

8.查询统计

提供了对生产运行的实时数据集成查询功能，提供了运行实时数据查询、运行记录报表、电量报表、电量趋势图，能够按照年、月、日查询分析运行指标，查询发电量、最大风速、发电时间、设备可利用率等关键指标，并对指标进行历史对比分析，为领导决策提供了有效手段。

范文四：风电场风能预报智能管理系统使用手册(v2.0)

风电场风能预报智能管理系统 使用手册

北京国能日新系统控制技术有限公司 2011年 11月 16日

目录

目录 ................................................................................................................................................. I 第一章 系统操作 ........................................................................................................................1

1.1主界面 .................................................................................................................................1 1.2用户管理 .............................................................................................................................2 1.2.1用户登录 ..................................................................................................................2 1.2.2用户设置 ..................................................................................................................3 1.2.3用户注销 ..................................................................................................................5 1.3系统设置 .............................................................................................................................5 1.3.1风场设置 ..................................................................................................................6 1.3.2机组型号设置 ..........................................................................................................7 1.3.3测风塔设置 ..............................................................................................................9 1.3.4预测设置 ................................................................................................................11 1.4状态监测 ...........................................................................................................................13 1.4.1系统状态 ................................................................................................................13 1.4.2风机状态 ................................................................................................................14 1.5预测曲线 ...........................................................................................................................14 1.5.1短期预测曲线 ........................................................................................................14 1.5.2超短期预测曲线 ....................................................................................................16 1.5.3风速预测 ................................................................................................................17 1.6气象信息 ...........................................................................................................................19 1.6.1风速曲线 ................................................................................................................19 1.6.2风廓线 ....................................................................................................................20 1.6.3直方图 ....................................................................................................................20 1.6.4玫瑰图 ....................................................................................................................21 1.7统计分析 ...........................................................................................................................22 1.7.1完整性统计 ............................................................................................................22 1.7.2. 频率分布统计 ........................................................................................................23 1.7.3误差统计 ................................................................................................................24 1.7.4事件查询 ................................................................................................................26 1.7.5综合查询 ................................................................................................................27 1.8报表 ...................................................................................................................................28 第二章 系统维护 ......................................................................................................................30 2.1数据库连接不上 ...............................................................................................................30 2.2短期预测数据不显示 .......................................................................................................30 2.3超短期预测数据不显示 ...................................................................................................30 2.4接收实发功率异常 ...........................................................................................................30

风电场风能预报智能管理系统

第一章 系统操作

风电场风能预报智能管理系统操作主要有三部分组成:人机界面、 接口和数 据库操作。 人机界面为客户端程序, 是用来进行用户管理、 系统设置、 状态监测、 预测曲线、气象信息、统计分析、和报表等功能的主要操作界面;接口和数据库 是后台运行程序, 负责接收、计算和存储系统运行数据,接口和数据库的操作在 初始安装配置后,会自动运行,用户不必进行操作,如需更改,可在相关操作说 明或技术人员的指定下进行操作。

风电场风能预报智能管理系统机器及软件密码设置为:

软件登录初始用户名和密码均为:admin

1.1主界面

点击桌面下的 NRFM 即可打开系统主界面,界面友好、简单,易于操作。主 界面上有用户管理、系统设置、状态监测、预测曲线、气象信息、统计分析、和 报表等导航栏。系统主界面如图 1-1-1所示。

图

1-1-1 系统主界面

风电场风能预报智能管理系统

1.2用户管理

导航栏的用户管理菜单包括三个选项,用户登录、用户设置和用户注销。如 图 1-2-1 。

图 1-2-1 用户管理

1.2.1用户登录

对系统的任何操作, 需在用户登录之后才可以进行操作, 在主界面导航栏中 点击“用户管理”菜单,选择“用户登录” ,即可弹出登录对话框,如图 1-2-2所示,如登录不成功,原因为密码错误或用户名错误,会弹出对话框进行提示, 如图 1-2-3、1-2-4所示,登录成功后,界面上方看到当前登录的用户名称和当 前用户角色(图 1-2-5所示)。 目前现场运行的用户名和密码均为:admin,用户也 可根据自己需要,按照下节“用户设置”的说明进行添加、删除用户。

图

1-2-2 登录框

风电场风能预报智能管理系统

图

1-2-3 错误提示

图

1-2-4 错误提示

图 1-2-5 用户信息

1.2.2用户设置

用户角色在本系统中分为管理员、 操作员和观察员。管理员的权限最大,可 进行系统的任何添加、修改、删除、查询等操作;操作员可以进行系统的查询, 对自己登录密码的修改,对电场、风机信息的配置,对预测数据修改等操作,不 具备其它用户的添加、 修改、删除操作;观察员仅有浏览系统信息和修改自身密 码的权限。

风电场风能预报智能管理系统

用户设置需在用户设置界面下操作, 用户可在导航栏点击 “用户管理” 菜单, 选择“用户设置” ,如图 1-2-6所示。

图 1-2-6 用户设置

对用户有添加、 修改、 删除等操作, 需要有相应权限的用户才可进行操作 (默 认显示列表中第一个用户信息) 。添加用户操作方法是:正确填入用户名称、中 文名称、用户级别、新密码和密码确认,点击增加按钮,添加成功后会弹出图 1-2-7

对话框。

图 1-2-7 添加用户成功

修改用户的方法是在左侧列表框中选择要修改的用户, 在右上侧修改用户信 息,点击更改按钮,修改成功后弹出图 1-2-8

对话框。

风电场风能预报智能管理系统

图 1-2-8 修改成功

用户密码修改的方法是在左侧列表中选择要修改的用户, 在右下侧密码修改 栏中依次填入旧密码、新密码和密码确认,点击保存按钮,成功后会弹出修改成 功的对话框,如图 1-2-9。如果旧密码输入错误,会弹出如图 1-2-10的对话框。

图

1-2-9 修改成功

图 1-2-10 旧密码输入错误

1.2.3用户注销

用户登陆后,可在导航栏中点击“用户管理” ,选择“用户注销”选项进行 注销。

1.3系统设置

风电场风能预报智能管理系统

导航栏的系统设置菜单包括四个选项,风场设置、机组设置、测风塔设置和 预测设置。如图 1-3-1 。

图 1-3-1 系统设置

1.3.1风场设置

风场设置主要用来设置风电场的信息,用户可在导航栏中点击“系统设置” 菜单,选择“风场设置”进入电场设置界面,如图 1-3-2所示。

图 1-3-2 风场设置

用户可根据需要填写电场信息,注意企业名称不能为空,填好好点击 “保 存”按钮保存填写的信息。修改电场信息和添加一样,直接在相应处修改,修改

后点击“保存”按钮。若要删除电场信息,可直接点击右侧“删除”按钮,会弹

风电场风能预报智能管理系统

出确认删除对话框如图 1-3-3所示,若点击“确定”则删除电场信息,否则取消 本次操作。

对风机的操作可分为添加、 删除、 修改。添加的方法是点击风机列表中下方 “添加” 按钮, 风机列表中会增加风机项, 对风机的基本信息进行设置后点击 “保 存”按钮。删除风机的方法是选中列表中要删除风机的行,点击“删除”按钮。 修改风机的方法是对要修改的风机在风机列表中修改后,点击“保存”按钮进行 保存。

电场配置注意事项:

(1)企业名称不能为空;

(2)投运装机容量不能为 0;

开机容量设置和调度限电设置不能为

0,可根据实际填写。

图 1-3-3 删除电场信息提示

1.3.2机组型号设置

机组型号设置主要用来配置风机型号的信息, 用户可在导航栏中点击 “系统 设置”菜单,选择“机组型号设置”进入机组型号设置界面,如图 1-3-2所示。

风电场风能预报智能管理系统

图 1-3-2 机组型号设置

如要添加风机型号信息, 用户在相应位置填入风机信息后点击“添加”按钮 保存信息,保存成功后弹出如图 1-3-3

对话框。

图 1-3-3 增加成功

如要修改风机信息,则在相应位置输入风机信息,点击“保存”按钮保存修 改,修改成功后弹出如图 1-3-4

对话框。

图

1-3-4 修改成功

风电场风能预报智能管理系统

如要删除风机信息, 则在机组型号选择下拉菜单中选择风机型号, 点击删除 按钮,弹出删除确认对话框,如图 1-3-5,如需删除点击“确定” ,否则点击“取

消”按钮取消本次操作。

图 1-3-5 删除确认

右侧为机组功率曲线列表, 在此列表中添加此类机型各个风速的功率。 点击 添加按钮新建一条信息, 输入风速和对应功率点击保存。如果需要删除信息,可 在列表中选择此条信息, 点击 “删除” 按钮, 弹出删除确认对话框, 如图 1-3-6, 如需删除点击“确定”

,否则点击“取消”按钮取消本次操作。

图 1-3-6 删除确认

1.3.3测风塔设置

测风塔设置主要用来设置风电场中测风塔的信息,用户可在导航栏中点击 “系统设置” 菜单, 选择 “测风塔设置” 进入测风塔设置界面, 如图 1-3-7所示。

风电场风能预报智能管理系统

图 1-3-7测风塔设置

如要添加测风塔信息, 用户在相应位置填入测风塔信息后点击“添加”按钮 保存信息,保存成功后弹出如图 1-3-8

对话框。

图 1-3-8 添加成功

如要修改测风塔信息,则在相应位置输入测风塔信息,点击“保存”按钮保 存修改,修改成功后弹出如图 1-3-9

对话框。

图

1-3-9 修改成功

风电场风能预报智能管理系统

如要删除测风塔信息, 则在测风塔选择下拉菜单中选择测风塔号, 点击删除 按钮, 弹出删除确认对话框, 如图 1-3-10, 如需删除点击 “确定” , 否则点击 “取

消”按钮取消本次操作。

图 1-3-10 删除确认

1.3.4预测设置

预测设置中主要做短期预测启动时间、 预测数据数据源、计划开机容量、限 电计划的设置。用户可在导航栏中点击“系统设置”菜单,选择“预测设置”进 入预测设置界面,如图 1-3-11

所示。

图 1-3-11 预测设置

(1) 短期预测启动设置

短期预测启动设置是设置预测服务进行短期预测的启动时间, 短期预测一般

风电场风能预报智能管理系统

一天预测一次, 启动的时间要在每天的气象数据下载后进行启动, 启动时间设置 后, 短期预测服务会在该时间以后进行未来 7天的短期预测。 考虑以后可能会有 多次预测,本次预留另外两次预测时间的接口。

短期预测设置的方法,是在文本框中设置好时间后,点击“设置”按钮进行 保存。

(2)预测数据源设置

预测数据源的设置是, 根据现场的实际情况, 若接收的实发功率是并网功率, 则以并网功率为数据源进行模型训练, 对电场发电进行功率预测。 若在实际运行 过程中仅接收风机的数据, 没有接收并网功率数据,则把该值设为“风机功率” , 后期的预测是以风机数据为基础进行预测。

对该值的设置要慎重, 若现场没有接收到并网功率,而设置中确设成了“并 网功率”选项,则会造成预测时取不到数据源,无法进行模型训练,导致预测结 果误差偏大。 该值现场实施人员会根据实际情况进行设置, 设置后用户不要随意 更改。

设置的方法既是选择要设置的数据源,点击“设置”按钮。

(3)计划开机容量设置

计划开机容量是用户根据电场风机的实际运行情况, 填写计划开机容量, 设 置开机容量可更好的帮助预测服务做好电场的出力预测,提高预测精度。

计划开机容量分为增加、 修改、 删除操作。 增加的方法是在 “计划开机容量” 的文本框内输入计划开机容量值, 单位 MW , 设置好开始结束时间, 点击 “增加” 按钮。 增加时注意不要增加时间重叠的记录。 修改的方法是选择方法是在列表中 设置要修改的内容, 点击 “修改” 按钮。 删除是选中列表中要删除的项, 点击 “删 除”按钮。

(4)限电设置

限电设置是把调度的限电计划手动输入到数据库中。 对限电计划的操作有增 加、修改、删除。增加的方法是在“限电负荷计划”文本框中输入限电计划,单 位 MW ,设置好开始结束时间,点击“增加”按钮。若仅知道开始限电时间,不

风电场风能预报智能管理系统

知道结束时间,则把开始时间和结束时间设成一样的,添加时仅添加开始时间, 不添加结束时间, 等下次增加限电计划时, 开始时间会作为上次限电的结束时间。 修改的方法是在列表中设置限电的信息,点击“修改”按钮。删除的方法是选中 列表中要删除的行,点击“删除”按钮。

1.4状态监测

导航栏的状态监测菜单有两个选项,系统状态和风机状态两个选项。如图 1-4-1

所示。

图 1-4-1 状态监测

1.4.1系统状态

系统状态主要用来显示风功率预测系统中后台运行的服务、 人机界面运行的 状态及与其它厂家通讯的接口状态。如图 1-4-2所示。

图 1-4-2 系统状态

风电场风能预报智能管理系统 1.4.2风机状态

风机状态主要显示风电场风机运行的状态, 实时显示风机的投运状况。 如图 1-4-3所示。

图 1-4-3 风机状态

1.5预测曲线

预测曲线主要包括短期预测、超短期预测、风速预测三个选项。如图 1-5-1所示。

图 1-5-1 预测曲线

1.5.1短期预测曲线

短期预测界面是实发功率和预测功率进行对比展示的界面, 界面中同时展示

风电场风能预报智能管理系统

实发功率、预测功率、置信区间下限、置信区间上限、限电计划等曲线,同时下 方进行列表形式显示相关功率数据信息和实时告警信息。 实发功率 5分钟刷新一 次。如图 1-5-2所示。

图 1-5-2 短期预测

(1)选择电场

如果本系统中有多个电场,可在风场选择中选择要展示的电场。

(2)显示周期

本系统可展示 1-7天的功率预测,用户可在下拉列表中选择要展示的天数。 (3)曲线缩放

界面中的曲线可根据需要进行放大缩小, 放大的方法是用鼠标在需要查看的 曲线上自上而下拖动一个矩形框, 可对曲线进行放大。 缩小的方法是点击键盘上 “ Z ”键,缩小时会缩小至原始状态。

(4)手动修改

用户可根据需要手动修改预测功率, 修改的方法是在下方列表中, 预测功率 列, 在要修改的时间点上设置数据, 设置后回车。 设置后可点击界面中的 “刷新” 按钮进行查看。 修改后, 上报数据时即按照用户设置的值进行上传调度。因此用

风电场风能预报智能管理系统

户修改预测值时要得到值班管理员的允许。 修改预测值只能对未来的时间进行修 改,已过去的时间不允许修改。

(5)实时告警

在最下方的列表框中显示实时告警信息, 提示用户在使用过程中出现的告警 信息。

(6)数据导出

用户点击右上方的“导出数据”按钮,可导出 csv 格式的第 2天的短期预测 数据。

1.5.2超短期预测曲线

超短期预测界面是实发功率和预测功率进行对比展示的界面, 界面中同时展 示实发功率、预测功率、置信区间下限、置信区间上限、限电计划等曲线,同时 下方进行列表形式显示相关功率数据信息和实时告警信息。 实发功率 5分钟刷新 一次。 超短期显示的数据为当前时间往前 4小时和往后 4小时的数据。 如图 1-5-3所示。

图 1-5-3超短期预测

风电场风能预报智能管理系统

(1)选择电场

如果本系统中有多个电场,可在风场选择中选择要展示的电场。

(2)曲线缩放

界面中的曲线可根据需要进行放大缩小, 放大的方法是用鼠标在需要查看的 曲线上自上而下拖动一个矩形框, 可对曲线进行放大。 缩小的方法是点击键盘上 “ Z ”键,缩小时会缩小至原始状态。

(3)手动修改

用户可根据需要手动修改超短期预测功率, 修改的方法是在下方列表中, 预 测功率列,在要修改的时间点上设置数据,设置后回车。设置后可点击界面中的 “刷新” 按钮进行查看。 修改后, 上报数据时即按照用户设置的值进行上传调度。 因此用户修改预测值时要得到值班管理员的允许。 修改预测值只能对未来的时间 进行修改,已过去的时间不允许修改。

(4)实时告警

在最下方的列表框中显示实时告警信息, 提示用户在使用过程中出现的告警 信息。

(5)数据导出

用户点击右上方的“导出数据”按钮,可导出 csv 格式的未来 4小时的超短 期预测数据。

1.5.3风速预测

风速预测界面主要用来展示预测风速和电场风机平均风速的对比, 风机平均 风速 5分钟刷新一次。界面显示如图 1-5-4所示。

风电场风能预报智能管理系统

图 1-5-4 风速预测

(1)选择电场

如果本系统中有多个电场,可在风场选择中选择要展示的电场。

(2)显示周期

本系统可展示 1-7天的功率预测,用户可在下拉列表中选择要展示的天数。 (3)曲线缩放

界面中的曲线可根据需要进行放大缩小, 放大的方法是用鼠标在需要查看的 曲线上自上而下拖动一个矩形框, 可对曲线进行放大。 缩小的方法是点击键盘上 “ Z ”键,缩小时会缩小至原始状态。

(4)实时告警

在最下方的列表框中显示实时告警信息, 提示用户在使用过程中出现的告警 信息。

(5)数据导出

用户点击右上方的“导出数据”按钮,可导出 csv 格式的第 2天的风速预测 数据。

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息,年报表按月一条记录显示数据信息,并在记录的最后显示统计的误差信息。 数据量较大时,进行分页显示,可根据“首页” 、 “上页” 、 “下页” 、 “终页”等按 钮浏览查看信息。若需打印,在查询后点击“打印”按钮进行打印。

图 1-8-2 短期日报表

风电场风能预报智能管理系统 第二章 系统维护

2.1数据库连接不上

出现数据库连接不上的问题是,首先查看数据库服务是否启动,若没启动, 则启动数据库服务; 其次查看系统配置文件中, 数据库相关配置是否正确, 若配 置和系统所连数据库不符,则会发生数据库连接不上的问题。

2.2短期预测数据不显示

出现此现象时, 一般是由于数据库中不存在数据或连接数据库失败, 需查看 网络连接是否正常,查看预测服务是否正常运行。解决方案是查看连接外网或 GPRS 模块的网卡指示灯是否正常显示;与预测主机相连的网线是否连接正常, 都正常后重启机器,过两三分钟后重启预测程序。

2.3超短期预测数据不显示

在短期数据正常显示的情况下,如超短期数据不能正常显示,则一般是由于 不能正常接收实发功率数据, 导出预测服务不能进行超短期预测, 请检查接收实 发功率程序运行是否正常。

2.4接收实发功率异常

接收实发功率异常时会在人机界面中实时告警的列表中进行显示, 同时曲线 控件中也没有实发功率曲线。 出现此种现场的原因有两种, 一种是我方程序出现 故障, 另一种是给我方软件提供数据的厂家程序出现异常。 解决方案是, 首先查 看我方程序是否有异常问题,查看的方法是查看接收数据的相关服务的日志信 息,看是否能查出相关信息,若不能,把接收数据的相关服务进行重启。重启过

风电场风能预报智能管理系统

后,如果是我方的程序问题,一般故障能够解决。若仍不能解决,请与给我方系 统提供数据的厂家联系, 问清对方的程序是否有改变。 必要时请与我们系统维护 人员联系,提供解决方案。

范文五：【思考】风电场生产运维管理系统的设计与应用

风电是“十二五”国家战略性新兴产业发展规划的重要内容，是调整经济结构、促进经济转型的重要组成部分。在国内外各种有利因素的支撑下，中国风电行业经历了爆炸式的快速发展，但同时也为企业生产经营管理带来了诸多亟待解决的问题，如：（1）实现生产运营规范化、标准化、信息化管理，提高集约化、精细化管控能力。（2）优化企业资源配置，提高管理效率和生产效率，降低运营成本。（3）建立科学全面的分析评价体系，对设备状态、风电场运营情况和运维管理水平进行定量考评。（4）实现在线故障预警和告警，减少事故发生几率和故障损失，提高经济效益。（5）构建动态反馈模型，实现微观的生产信息和宏观的经营决策良性互动。

针对面临的问题，各大发电企业纷纷在实际工作中从信息化的角度不断进行探索，主要体现在以下两个方面：（1）建立远程集中监控系统及基于该系统的专家支持系统。将各风电场的生产设备运行数据通过专用的数据通道，实时传送到集团总部进行集中存储、展现、分析，包括设备运行状态、风能资源情况、各种实时数据、历史数据等。在此基础上，通过人工智能等手段，对长期积累的海量数据进行挖掘，实现对设备潜在故障的预警。（2）建立设备质量及性能分析系统。设备质量及性能分析系统大范围、高力度地采集风电设备运行数据并建立数据库，结合设备台帐、设备运行档案等数据，对设备进行性能分析。

总结目前各企业在风电场生产运维管理方面的信息系统建设，要么缺乏对风电场现场的业务流程管理，要么缺乏对区域公司的分级管理，尚未存在贯穿风电场现场、区域公司、集团总部的信息系统，很难兼顾业务流程的标准化管理和生产信息的全面收集，无法同时满足各级管理人员及生产人员的需求。

生产运维管理系统设计

系统的设计理念和出发点是集中管控、深化分析、规范管理、提高效率，面向公司领导、各级管理人员、生产运维人员，通过将生产运维实时数据信息、生产经营过程产生的管理信息集成，为以经营管理、生产管理、设备管理、人员管理等为主要内容的生产和决策过程提供优化和规范的流程，以达到提高管理水平和综合经济效益的目的。

系统覆盖风电场、区域公司、集团总部三个层级，具体目标包括：

（1）通过实时数据的采集，远程了解生产设备当前的最新状态信息，掌握风电机组的运行情况；通过间隔为十分钟的历史数据查询、浏览和分析，深入了解生产设备状态变化过程，实现不同设备的状态数据对比；通过风电机组的故障和报警，更直观及时地了解设备的运行故障，对建立状态跟踪与专家分析系统提供依据。

（2）对资产设备进行全生命周期的管理，包括设备管理、维修管理、运行管理、安全管理等，在保证风电场的安全运行前提下，提高设备的可靠性，保证机组性能，保证发电运行的安全性、高效性，提高发电小时数。

（3）实现管辖内风电场间备件信息共享，实现统一的网上信息查询，在分散保管的前提下提高备件的统一采购、统一调配、统一核算效率，使各风电场备品备件的需求及时得到满足。

（4）整合风电场级信息系统的数据源，集中在数据中心进行统一管理，充分实现数据共享，避免信息的重复录入和“信息孤岛”现象的出现，提高数据的利用率，减少数据冗余，保障数据的准确性、及时性、有效性和安全性。同时，在数据中心的基础上，建立数据仓库，对数据进行深度挖掘和智能分析，建立商务智能应用，提供决策依据。

图1 生产运维管理系统总体目标

生产运维管理系统实现

软件在架构上可分为三级三层，三级指风电场级、区域公司级、总部级，三层指数据处理层、应用层和接入层。

数据处理层主要提供数据的采集与获取、数据转发、数据的处理与存储、数据的同步、数据管理和数据服务的功能，通过这些后台处理程序，为上层应用提供全方位的数据支持。

应用层实现所有业务逻辑，包括流程管理与页面逻辑，是为用户提供服务的关键部分。

接入层主要实现用户身份认证及授权管理，并实现应用层业务模块的权限分配。将来，可以通过企业信息管理门户，实现各业务系统的统一接入与集中认证。

图2 生产运维管理系统软件总体结构

一、系统功能

系统在对风电机组SCADA系统、变电站、测风塔等设备数据实时采集的基础上，以信息化手段对风电场日常工作进行流程化、标准化、规范化管理。实现了风电机组故障产生、通知、消缺、备件消耗、工单、人员考核、报表报送流程一体化，同时沉淀出的检修案例库为后续检修提供参考依据；综合的数据查询与生产指标统计分析为统计分析人员提供了有效的工具。

实现了分级管理所属风电场设备，对风电机组、场内设备进行远程实时监视的同时，实现风电公司报表报送的规范化。此外，在风电公司总部层面，实现设备台账的集中管理、生产指标的综合分析与对比等。

系统通过统一的数据传输网络进行通讯，实现生产经营数据的自下而上的传输链。

通过系统，有效地解决了以下问题：机组设备运行状态的实时监管；设备资产的全生命周期追忆；区域化检修的管理模式；生产经营数据的有效报送；机组故障专家知识库的沉淀；生产指标的综合对比与分析。

（一）设备资产管理

（1）建立了详尽实用的动态设备台帐库，对投运设备按照设备的组装结构、类型、部件厂家、设备状态等多种方式进行查询展现。从编码、运行、检修、报废、变更实现对设备全生命周期管理。

（2）建立了风电机组单元的位置结构树，每台风电机组的台账与该位置结构树进行关联，此外，通过与缺陷管理流程的关联，实现了历史故障、工作票、设备变更记录的一键式查看功能。

图3 设备资产全周期管理

（二）缺陷管理

当机组出现故障时，系统自动捕捉故障，并根据故障码生成故障单，如果运行人员通过远程复位使风电机组恢复运行，则故障单自动关闭。否则，运行人员将故障单一键式通知给检修人员，同时系统自动记录故障的发生时间、故障单的通知时间，作为运行人员的考核依据之一。

检修人员收到通知后，将按照系统中固化的标准流程进行处理，处理完成后，在规定的时间内将现场的处理记录回填至系统，经审核后终结工作流程。在此过程中，系统将记录消缺工作的实际开始时间、缺陷处理完毕后的时间，作为检修人员的考核依据之一。

库管人员将严格审查工作过程中消耗的备品备件、旧件回收等，任何一个环节不符合要求，则整个流程将无法终结。考核人员定期会统计未终结的流程单，并根据流程单所处的不同环节，作为考核的依据之一。

缺陷管理流程是系统的核心功能之一，其有效地将人员、设备、工作票、备品备件消耗、旧件回收、绩效考核等贯穿一体，并在流程执行过程中，沉淀机组检修知识库，并不断地进行学习和修正。

（三）故障知识库

系统收集、集成风电机组的运行故障数据、故障处理应对方案，在检修人员查看故障通知记录时，系统自动将案例库中最匹配的案例提供给检修人员参考，为本次检修提供信息支撑。

此外，系统内部维护着一套风电机组故障码与风电机组具体部位关联的表，用以在出现故障时，提示风电机组部位参考。

（四）统计分析

实现了多维度的综合查询与分析，主要包括故障分析、电量分析、机组状态分析、备品备件统计分析、生产数据对比分析等。

（五）远程监控

实现了风电场生产设备的远程实时监管。

图4 风电机组远程监控

二、系统特色

系统主要有以下几个创新点：

（1）系统自动捕捉风电机组设备故障，触发故障处理工单。

（2）实现故障处理工单、备件消耗、设备台账、人员考核有机结合，实现全方位的生产管理及绩效考核体系。

（3）实现了充分的系统整合，在统一的软件平台上实现对风场所有设备的监视、报警（短信功能）、数据分析、报表制作等，避免数据在不同系统的重复录入。

（4）形成了风电机组故障案例库，并在故障发生时给出历史处理方式及参考建议。

（5）实现了报表系统间自动报送，无需人为干预。

生产运维管理信息系统能够将设备数据与生产经营数据有效地从风电场/区域公司到区域公司/总部形成数据传送链，满足不同级别人员需求的同时，减少数据上报过程中的人为干预，保证数据准确性，也降低了现场人员的机械劳动量，从而将精力专注于专业技术层面。

此外，一套完整的针对区域/风场的数据采集和生产管理系统可有效的拷贝到未来要接入的其它区域/风场，既实现了标准化扩展，又节约了二次开发的成本。

待系统内所有风电场均完成系统部署后，将在机组设备运行状态的实时监管、设备资产的全生命周期追忆、区域化检修的管理模式、生产经营数据的有效报送、机组故障专家知识库的沉淀、生产指标的综合对比与分析等方面取得本质性的突破，具体包括：

（1）实现海量实时数据采集、处理和存储以及快速数据刷新。在海量数据处理的基础上对不同风电机组类型进行分析、整合、归类，总结各种风电机组检修、故障等运行情况的规律，从而实现对各种风电机组的运行优化、状态检修。

（2）实现“智慧型”的风电机组监控功能。软件平台不仅对风电机组、升压站等风场设备进行基本的状态、报警监视，而且能根据设备采集的参数数据的变化趋势或差异，生成“智能化”的预警，以发现设备的潜在问题，从而实现“预防性维修”的设备管理模式。

（3）提供丰富的绩效分析和管理报表功能。系统内置绩效评价体系，基于采集的业务数据，自动生成各种分析和报表。同时提供灵活的报表定制功能，以满足经常变化的报表需求。

（4）实现充分的系统整合，在统一的软件平台上实现对风场所有设备的监视、报警（短信功能）、数据分析、报表制作，避免数据在不同系统的重复录入。另外，通过系统沉淀的历史数据实现采用同一种规则对现场设备的运行状况进行对比分析，及时发现共性问题。通过提供多维度的综合统计分析功能，实现单台设备、多台设备的纵向、横向对比，及时发现设备的缺陷和潜在的问题。

（5）区域级风电场群远程集中控制的实现，有利于优化人力资源配置，充分实现专业人才的培养。现场取消运行值班人员，只留少人值守，成立集中检修班组，提高人员的利用效率，实现专业分工、运检分离，真正实现风电场“无人值班、少人值守、区域检修”的科学管理模式。

（6）随着项目的推进，后期将完成风电场的指标管理体系，完成风电场的生产指标的计算与分析，实现风电场指标的对标管理、指标控制以及评价管理等内容。

结语

本文针对行业普遍面临的问题，结合公司内部实际情况，设计并实现了风电场生产运维管理信息系统，为企业的生产、运行提供方便快捷的信息处理手段，为各级人员提供有效的管理工具和决策支持工具，在实际应用中提高了管理效率和生产效率。

随着实际应用需求的变化，有些功能还有待进一步去实现，如针对现场人员在外工作导致工作票、报表等不能及时签发、审批等情况，开发移动终端应用，与现有系统进行交互。

选自：《风能》2015年第8期

作者：邱岩，梁志静；单位：中节能风力发电股份有限公司

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