創(chuàng)新型管理模式在風電企業(yè)的研究與應用(大唐赤峰新能源公司)

1、中國風電場生產(chǎn)運營管理（2013） 風場運行創(chuàng)新型管理模式在風電企業(yè)的研究與應用張明杰叢智慧李碩（大唐（赤峰）新能源有限公司生產(chǎn)技術部內(nèi)蒙古赤峰024000）【摘 要】隨著公司規(guī)模不斷壯大，目前赤峰公司具有九座風場，在人員的配備和管理上的給領導者帶來了眾多的挑戰(zhàn)，為了提高公司管理水平，赤峰公司特成立了集控中心，高效、統(tǒng)一的管理模式給公司的管理帶來了前所未有的便利。本文針對集控中心在實際運行情況進行了總結和分析，并進行了細致的研究?！娟P鍵詞】集中監(jiān)控；集控中心；管理制度；效益分析0前言 2004年9月23日,中國大唐集團公司在赤峰成立大唐赤峰賽罕壩風力發(fā)電有限公司,全面開發(fā)赤峰地區(qū)風力資源。20

2、05年8月12日，賽罕壩風電場一期工程首批機組并網(wǎng)發(fā)電,實現(xiàn)了中國大唐集團公司風電項目“零”的突破。目前大唐（赤峰）新能源有限公司（以下簡稱赤峰公司）具有九座風電場，目前擁有世界最大的在役風電場賽罕壩風電場，國內(nèi)首家電網(wǎng)友好型風電場東山風電場，公司總裝機容量達112萬千瓦。各風場分布在赤峰北部“四旗一區(qū)”，距離市區(qū)較遠、海拔高、交通不利。對于公司的管理和生產(chǎn)一線人員休班帶來了諸多不便，每個風電場投運后都需要值班人員在風電場值班和對設備維護，并且工作在偏遠山區(qū)，給工作和生活帶來了諸多的不便，按照公司的規(guī)定生產(chǎn)一線人員實施“上20天休10天”的休班制度，枯燥泛味和生活上的諸多不便給一線人員帶來了很

3、多困擾，時刻都期盼能回家陪伴親人，但是工作的需要不得不忍受離開親人、離開城鎮(zhèn)，過著三點一線的生活（主控室、宿舍、食堂）。公司領導及時了解一線人員的困擾，改變了管理模式，讓部分一線人員走下高原，回到公司本部工作。1集中監(jiān)控管理模式經(jīng)過公司領導不斷努力，經(jīng)歷了“一種創(chuàng)新，以人為本。二年建設，精益求精。三赴電網(wǎng)，終獲批復。喜得成果，夢已起航”。2011年12月16日，赤峰公司風電場集控中心正式成立，接管了東山風電場的全部日常運行工作。東山風電場真正實現(xiàn)了“集中監(jiān)控、少人值守”管理。 大唐（赤峰）新能源有限公司集控中心是赤峰公司所管轄風電場的調(diào)度指揮、生產(chǎn)運營的指揮機構。集控中心承擔著生產(chǎn)調(diào)度、指揮、

4、協(xié)調(diào)的任務；承擔著生產(chǎn)數(shù)據(jù)匯總、對標分析和發(fā)布的任務；承擔著監(jiān)視各風電場出力的任務；承擔著東山風電場日常運行管理和實時監(jiān)控的任務。集控中心目前共管理著九座風場及變電站，直接監(jiān)控的風機224臺，管轄的風機共782臺，還有數(shù)十條集電線路。集控中心不僅僅擔負設備管理職能，還是赤峰公司生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一、唯一的出口，負責對赤峰公司及風場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行定期匯總、統(tǒng)計、分析，根據(jù)領導及調(diào)度、新能源公司的相關要求報送各類數(shù)據(jù)；也是領導信息收集站，及時的將各風廠的發(fā)電量完成情況、限負荷情況、設備變動情況等信息及時通過短信平臺向各位領導匯報，讓領導實時掌握公司的生產(chǎn)動態(tài)；更是各風場與領導之間的交通站和小助手，不僅僅能

5、指導各風場做好負荷控制工作，還能協(xié)助領導下達對風場的各項要求，及時將風場的下情上傳，促進各項工作的開展。通過集控的方式，可以提高人員的工作效率，有效降低人力成本；可以通過集控中心這個平臺對海量數(shù)據(jù)進行匯總分析，深入開展對標挖潛工作；可以顯著改善風電工作者的工作環(huán)境，增強職工的歸屬感。具體的管理模式的關系圖如下：圖1集控中心聯(lián)絡關系網(wǎng)2集控中心軟實力配備模型集控中心是一個科技化、智能化的部門，目前集控中心運行著數(shù)套系統(tǒng)及平臺，內(nèi)容包括了變電站、風機、線路、網(wǎng)絡的報警、預警和實時數(shù)據(jù)的展示功能。運行人員可以及時通過使用各種平臺迅速了解各風場的詳細情況。管理模型化，通過軟件技術和IT基礎環(huán)境的支持，

6、能夠?qū)崿F(xiàn)傳遞最佳管理實踐、提高企業(yè)運行效率、保證執(zhí)行到位的效果。集控中心的設計要嚴謹、細致，要考慮到對風電場變電所安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟運行的特點，各技術支持系統(tǒng)要安全、穩(wěn)定運行1。設計內(nèi)容要嚴格按照地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)設計內(nèi)容深度規(guī)范。目前集控中心具備如下軟件系統(tǒng)：2.1變電站綜合自動化系統(tǒng)該系統(tǒng)采用南瑞繼保RCS-9001系統(tǒng)，采用雙機熱備運行，具有較高的穩(wěn)定性。其主要功能是實現(xiàn)各風電場、變電站運行集中監(jiān)視和操作控制、電量自動統(tǒng)計和計算、電壓調(diào)節(jié)與控制等。使用的南瑞SCADA變電站綜合自動化系統(tǒng)，共安裝兩臺數(shù)據(jù)庫服務器及兩臺前置機服務器，設備及通道均采用雙套配置，互為備用，大大提高了穩(wěn)定性。此

7、套系統(tǒng)的主要功能是監(jiān)控各變電站，目前此套系統(tǒng)已經(jīng)接入已經(jīng)投運的9個風場。此套系統(tǒng)有如下功能：1)可以實現(xiàn)對各風場變電站數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。2)可以遠程遙控操作設備。3)可以統(tǒng)計各風場的電量。4)可以記錄各風場的各種遙測量變化情況，為以后分析提供依據(jù)。5)可以顯示赤峰公司總負荷，且各風場負荷一目了然。2.2風電場遠程監(jiān)視系統(tǒng)該系統(tǒng)由赤峰公司與中科諾維公司合作研發(fā)。其主要功能是統(tǒng)一平臺、規(guī)范數(shù)據(jù)、集中采集、顯示和存貯；實現(xiàn)多個風場、多種機型功率監(jiān)視與控制，已經(jīng)將赤峰公司所屬九個風場的風機數(shù)據(jù)全部接入該系統(tǒng)。此套系統(tǒng)是通過目前廣泛運用的OPC協(xié)議，將風機的PLC與風電遠程監(jiān)控平臺融為一體，使用專用的數(shù)據(jù)

8、通道及計算機設備，來實現(xiàn)對不同廠家、不同型號、不同風場的風機集中控制，通過B/S模式來靈活的展現(xiàn)給更多使用者，有如下功能：1)對各風場風機運行情況的監(jiān)視功能，可以準確掌握每個風場風機的運行狀態(tài)與工況，確保風機運行穩(wěn)定、安全。2)有不可比擬的兼容性及規(guī)范化，可以將不同廠家、不同型號、不同風場通過一個平臺進行監(jiān)視、控制、分析、統(tǒng)計等工作，可以減少集控室風機監(jiān)控電腦的數(shù)量，使監(jiān)控工作能更好的開展，還可以利用在一個平臺存儲的數(shù)據(jù)進行規(guī)范化分析，取長補短。3)具有強大的報表統(tǒng)計功能，將很多以前需要用人工完成的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、計算、分析的工作全部由此套系統(tǒng)的程序完成，減輕運行人員的工作量，提高工作效率。4)具有

9、美觀、整體的展示效果，通過精心制作的展示畫面，可以使赤峰公司所有風場及風機的運行情況一目了然，通過地圖展示功能可以詳細的知道每個風場及風機的布局和位置。5)具有遠程控制風機啟停、進行負荷調(diào)整的功能（此項功能正在積極開發(fā)，受到廠家配合及設備方面的制約），可以通過此平臺實現(xiàn)對各風場風機的有效控制。6)具有報警功能，實現(xiàn)了變電站和風機的不同級別的報警，通過不同聲音和界面展示形式讓值班員第一時間來區(qū)別故障。7)具有轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的功能，實現(xiàn)了分公司和新能源公司的數(shù)據(jù)共享。2.3液晶幕墻控制系統(tǒng)此套系統(tǒng)共有12塊1000mm *550mm液晶屏幕拼接而成，通過先進的分屏控制技術，將集控中心各臺電腦的頁面?zhèn)鬏斨?/p>

10、液晶幕墻顯示，方便運行人員開展日常工作，能更好的展示我公司的形象。2.4保護信息主站系統(tǒng)將各風場的保護動作數(shù)據(jù)及錄波數(shù)據(jù)通過專用通道上傳至集控中心的保護信息主站，方便運行人員及時掌握各風場的運行情況及保護動作情況，運行人員能有效利用該系統(tǒng)的保護動作數(shù)據(jù)及波形變化情況分析故障及異常的原因，為集控中心事故處理及指揮現(xiàn)場工作提供數(shù)據(jù)支撐及決策依據(jù)。2.5錄音電話系統(tǒng)集控中心目前將使用的四部電話均接入錄音電話系統(tǒng)，此系統(tǒng)的主要目的對集控中心接受的命令及下達的命令保留證據(jù)，從而約束集控中心的人員能更加嚴謹、慎重開展工作。2.6遙控監(jiān)視系統(tǒng)目前將各風場的5個視頻監(jiān)視圖像均實時上傳集控中心，集控中心人員可以

11、通過監(jiān)視系統(tǒng)協(xié)助風場開展好治安保衛(wèi)工作，并可以根據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)指導及監(jiān)督風場運行工作的開展，通過進一步的改造，在各主要設備處安裝遙視攝像頭，就可以實現(xiàn)由集控中心遠程對設備運行情況的監(jiān)視或者開展遙視巡檢工作。2.7風功率預測系統(tǒng)目前集控中心只將東山風場的風功率預測系統(tǒng)通過專用的通道轉(zhuǎn)至集控中心，可以實現(xiàn)東山風資源的預測功能，并擔負著檢查各風場預測數(shù)據(jù)是否及時、可靠上傳網(wǎng)調(diào)的工作。2.8生產(chǎn)管理軟件系統(tǒng)該系統(tǒng)是運行工作的平臺系統(tǒng)，可以通過該系統(tǒng)將各風場的日報、兩票等工作無紙化開展，并可以利用網(wǎng)絡進行審核，減少現(xiàn)場的工作量，目前此系統(tǒng)服務器安裝在集控中心。2.9五防系統(tǒng)為了防止運行人員誤操作，能更好的配

12、合南瑞變電站監(jiān)控系統(tǒng)完成對風場變電設備的事故應急處理操作及其他操作，在集控中心安裝了中凱優(yōu)特的五防系統(tǒng)，目前因集控中心不進行風場變電設備操作，暫未使用。2.10風機廠家監(jiān)控系統(tǒng)vestas和華銳風機監(jiān)控系統(tǒng)，為了防止風電場遠程控制系統(tǒng)發(fā)生故障，特在集控中心按照了風機廠家的監(jiān)控系統(tǒng)，對東山風場、道德風場，查干哈達風場可以完成日常的監(jiān)視、控制、負荷調(diào)整等工作。根據(jù)各系統(tǒng)的功能匯聚成了一個智能化的管理網(wǎng)絡，總體把赤峰公司的整個網(wǎng)絡劃分為三級：風場側(cè)、集控中心側(cè)、公司側(cè)，每個環(huán)節(jié)都緊密相連，數(shù)據(jù)相互依靠，缺一不可。大體的數(shù)據(jù)傳輸流程如下圖：圖2生產(chǎn)安全區(qū)數(shù)據(jù)傳輸流程圖目前赤峰公司具有九座風場，也就是說

13、有九座風場側(cè)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)匯總到集控中心側(cè)來，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一匯總，規(guī)范各種數(shù)據(jù)，做到了統(tǒng)一管理。根據(jù)管理模型中控制點的作用方式分為三種：事前-預測：通過風功率預測系統(tǒng)預測風速的變化情況，通過風電場遠程監(jiān)控系統(tǒng)的預警系統(tǒng)來分析風機數(shù)據(jù)的變化，通過統(tǒng)一規(guī)劃事故預想的管理模式來合理分析九座風場的危險點來編制應急處理預案。事中-實時：實時的監(jiān)測變電站和風機數(shù)據(jù)，及時的告知變電站和風機的報警，實時的展示風場視頻監(jiān)控界面，實時的通過液晶幕墻展示各系統(tǒng)的情況，實時的為公司管理者提供風場實時情況，實時的對九座風場統(tǒng)一指揮。事后-分析：匯集了九座風場數(shù)據(jù)，及時分析風場的各項數(shù)據(jù)，匯總了九座風場數(shù)據(jù)形成了以赤峰公司

14、為中心的各項數(shù)據(jù)，采用對比分析的方式來分析九座風場運行情況，為管理者提供有效而準確的數(shù)據(jù)支持，方便管理者作出正確的決策，保護信息系統(tǒng)會對事故發(fā)生情況的數(shù)據(jù)進行記錄和分析，及時分析出事故發(fā)生的原因。網(wǎng)絡安全設計是要求電力系統(tǒng)必須嚴格執(zhí)行的，對于網(wǎng)絡安全設置，該系統(tǒng)符合了電力系統(tǒng)的要求。對電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)各運行系統(tǒng)做安全區(qū)等級化分以及等級保護定級，并于相關安全機構備案。貫徹執(zhí)行國家的有關信息安全政策、法規(guī)，在風電場設計和建設中嚴格遵循電力二次系統(tǒng)安全防護總體方案（電監(jiān)安全200634號）、電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定（電監(jiān)會5號令）和電力行業(yè)網(wǎng)絡與信息安全監(jiān)督管理暫行規(guī)定（電監(jiān)信息200750號令）的要

15、求開展二次系統(tǒng)網(wǎng)絡建設工作。嚴格遵守“橫向隔離、縱向認證”的要求，橫向采取無網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)聯(lián)系，縱向采用加裝縱向加密認證裝置以確保對調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?集控中心職責集控中心在業(yè)務上隸屬于生產(chǎn)技術部的直接管轄，在調(diào)度關系及日常運行管理界面上屬于少人值守風電場的管理部門，有責任組織好所管轄少人值守風電場各項安全生產(chǎn)工作，有權利要求少人值守風場配合集控中心開展各項安全生產(chǎn)工作。負責利用集控系統(tǒng)監(jiān)視所轄風電場變電站設備及風機設備運行情況，做好各種有關記錄。利用圖像監(jiān)視設備，對所轄少人值守風電場的變電站進行設備和安全遠方巡視2。少人值守風電場隸屬于生產(chǎn)技術部直接管轄，運行界面工作隸屬于集控中心統(tǒng)一管理，

16、有義務配合集控中心開展各項安全生產(chǎn)工作，給集控中心提供健全、有力的現(xiàn)場技術支持及配合，確保少人值守風電場設備的安全、可靠運行3。集控中心人員配備：集控中心負責人、集控中心值長、集控中心值班員。集控中心負責人是集控中心安全第一責任人，在生產(chǎn)技術部分管部長的直接領導下，對受控少人值守風電場的設備、集控中心人員和安全經(jīng)濟運行等生產(chǎn)活動，負全面的責任。集控中心值長是在集控負責人的領導下，負責本值的全面工作，帶領本值人員嚴格執(zhí)行各項規(guī)章制度，是本值安全運行的負責人。負責本值值班的管理工作，負責各項數(shù)據(jù)和報表的審核工作。組織本值人員的事故預想、運行分析、各種危險點預控和培訓工作。集控中心值班員負責協(xié)助本值

17、值長做好本值的各項工作任務。負責監(jiān)視所轄少人值守風電場變電設備運行狀況、風機設備運行狀況、負荷變化情況、電壓變化情況及各種保護信號情況，并作好有關記錄。負責通過遠程視頻系統(tǒng)對所轄少人值守風場的設備及安全保衛(wèi)情況進行監(jiān)視，并做好有關記錄。負責填寫當值運行日志、電量表、風機啟停記錄、兩票登記記錄、限負荷記錄等有關記錄。對少人值守風電場辦理的工作票所列的安全措施進行初步檢查及審核，無誤后移交值長簽發(fā)。負責匯總各項數(shù)據(jù)上報網(wǎng)調(diào)、地調(diào)、新能源以及赤峰公司領導。根據(jù)職責，具體的人員配備情況如下：圖3集控中心人員配備機構圖4集控中心相關制度和規(guī)定4.1大唐集團公司及國家級規(guī)程及行業(yè)標準(1)電力安全工作規(guī)程

18、（發(fā)電廠和變電所電氣部分、熱力及機械部分）、繼電保護及安全自動裝置運行管理規(guī)程、安全生產(chǎn)法、電力設備典型消防規(guī)程。(2)大唐集團公司電力生產(chǎn)事故調(diào)查規(guī)程、安全生產(chǎn)責任制管理辦法“三制”標準化管理辦法（新）、危急事件管理工作規(guī)定、安全生產(chǎn)工作規(guī)定、重大危險源安全監(jiān)督管理規(guī)定、防止風電場電力生產(chǎn)事故的六項重點、安全性評價工作管理辦法、防止人員誤操作管理辦法、有關現(xiàn)場作業(yè)人員實施現(xiàn)場準入制度、生產(chǎn)任務管理辦法（新）。4.2新能源公司及赤峰公司規(guī)程及管理制度(1)新能源股份有限公司兩票管理工作規(guī)定；(2)赤峰公司集控中心運行管理規(guī)范（試行）；(3)風電場運行管理規(guī)程；(4)風電場運行規(guī)程；(5)風電場

19、檢修規(guī)程；(6)地調(diào)調(diào)度規(guī)程；(7)管轄風電場現(xiàn)場運行規(guī)程；(8)管轄風電場典型操作票；4.3集控中心相關記錄運行日志、班長日志、集控設備檢驗記錄、反事故演習記錄、所轄少人值守風電場事故障礙異常記錄、工作票和操作票登記記錄薄、集控中心應急預案、應急預案演練記錄、安全活動記錄、設備缺陷記錄、班前班后會記錄、風機啟停記錄、運行分析記錄、斷路器開閘記錄。5集控中心的運行和效益分析5.1集控中心的運行分析大唐（赤峰）新能源有限公司集控中心的建設是提高自動化水平和管理水平，加強公司與各風場之間的自動化信息交換，滿足風電場實現(xiàn)少人值守。為調(diào)度、公司領導及時、準確地掌握全面的運行情況，能隨時進行分析、做出正

20、確的判斷和科學的決策，必要時采取相應的措施，及時處理事故和異常情況，最大限度的保證公司的經(jīng)濟效益，同時保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、可靠的運行提供有利的保障4。集控中心經(jīng)過了幾年的發(fā)展，也曾因調(diào)度關系不好協(xié)調(diào)使發(fā)展速度放緩，但是通過公司領導及全員的共同努力，終于打破了調(diào)度關系的瓶頸，目前東山風場的東北網(wǎng)調(diào)、赤峰地調(diào)等調(diào)度關系均已轉(zhuǎn)至集控中心，為實現(xiàn)了對風電場的直接控制填平溝壑。經(jīng)過認真的論證及細致的分工，目前集控中心已經(jīng)將東山風場的日常運行工作全部接手，經(jīng)過一年多的運行，運行情況平穩(wěn)，工作界面分配清晰，應急體系健全，完全擔負起遠程集控東山風場的重任，隨著下一步將東山與集控中心同步值班的運行人員的撤出，標志著赤峰公司打造了首家具備完全集控能力的集控中心。5.2集控中心的效益分析推進風場執(zhí)行“集控監(jiān)控，少人值守”的管理模式，不但減少值班人員的數(shù)量，還可以減少值班人員的工作強度，并可以為運行人員提供良好的工作環(huán)境。該系統(tǒng)可以提供的經(jīng)濟效益如下：（1）減少了公司值班人員的數(shù)量。目前九個風場值班，每個風場同一個時段需要一名值班，然后實現(xiàn)集中監(jiān)控管理的模式，可以在集控中心安排34名值班人員便可，減少了一半的值班人員。（2）減少了通勤費用。實現(xiàn)集中監(jiān)控的模式后，風場值班人員便可以在