智慧型風(fēng)電場的管理系統(tǒng)和應(yīng)用

1、附件2 :申報(bào)序號 中國電力建設(shè)科學(xué)技術(shù)成果獎(jiǎng)申報(bào)書（1 ）申報(bào)成果名稱 申報(bào)單位（蓋章）申報(bào)時(shí)間2012.03.14中國電力建設(shè)企業(yè)協(xié)會制、申報(bào)基本情況(2)成 果名 稱智慧型風(fēng)電場管理系統(tǒng)與應(yīng)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(xué)、從智慧、子峰證書需求單位 個(gè)人口聯(lián)系人付佳奇部門工程管理部職務(wù)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(bào) 單 位 評 審 組 意 見 (3)本成果屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，容涉及風(fēng)電場風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(CM

2、S )，風(fēng)電場SDACA系統(tǒng)，風(fēng)電場EAM系統(tǒng)及風(fēng)電場績效 展示與評估系統(tǒng)。隨著風(fēng)電的快速發(fā)展，風(fēng)電場的生產(chǎn)管理變的 越來越重要，特別是風(fēng)電場風(fēng)機(jī)逐步超出風(fēng)機(jī)廠家質(zhì)保期，轉(zhuǎn)由 風(fēng)電運(yùn)營商獨(dú)立維護(hù)后，風(fēng)電場設(shè)備維護(hù)和運(yùn)行管控急需一套管 理平臺。智慧風(fēng)場系統(tǒng)平臺應(yīng)用的的重點(diǎn)在于以下兩方面能力的 提升。 是提升風(fēng)電場維護(hù)所需的專業(yè)技術(shù)能力。比如：如何快 速診斷處理風(fēng)機(jī)故障，如何判斷機(jī)械設(shè)備健康狀況等等兩大方面 的能力。二是引入國外先進(jìn)的風(fēng)電場運(yùn)營管理做法，提升風(fēng)電場 管控能力。比如集中監(jiān)控，資產(chǎn)管理，績效評價(jià)指標(biāo)KPI等等。通過部署智慧風(fēng)場軟件系統(tǒng)，風(fēng)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(jìn)管理做法，快速提升管理能力，并能幫助風(fēng)電企業(yè)實(shí)現(xiàn)顯著的財(cái)務(wù)效益。具體來說，系統(tǒng)的價(jià)值體現(xiàn)在 3個(gè)方面：一是明顯提高發(fā)電量；一是有效降低風(fēng)場運(yùn)維成本；三是幫助風(fēng) 電企業(yè)和風(fēng)電場快速提升管理能力。本系統(tǒng)將有力促進(jìn)快速發(fā)展的風(fēng)電企業(yè)對風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)工作的規(guī)管理，對整個(gè)風(fēng)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(fēng)電場進(jìn)行推廣。申報(bào)單位公章 二O二年三月十四日任務(wù)來源（4）自選計(jì)劃名稱及編 號（5）智慧型風(fēng)電場管理系統(tǒng)與應(yīng)用研制起止時(shí)間（6）2011 年 01 月至2011年08月成果用于生產(chǎn)時(shí)間（7）2011年8月組

4、織評價(jià)部門（8）評價(jià)日期（9）評價(jià)證書編號（10）建議密級（11）申報(bào)等級（12）一級批準(zhǔn)密級（13）本成果曾獲何 部門何種獎(jiǎng)勵(lì)，獎(jiǎng)勵(lì)等級及獎(jiǎng) 金（14）無本成果主題詞（15）風(fēng)力發(fā)電場、智慧、管理三、申報(bào)成果的詳細(xì)技術(shù)容（16 ）1、成果的主要用途、技術(shù)原理（17）（1）成果主要用途：智慧型風(fēng)電場管理系統(tǒng)旨在通過向風(fēng)電場部署一套整合行業(yè)國際風(fēng)電運(yùn)行維護(hù)最佳實(shí)踐的IT系統(tǒng)平臺，從而使風(fēng)電場的運(yùn)維管理得到快速改造和提升。（2）技術(shù)原理：1）系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)圖參見（22 ）中圖1智慧型風(fēng)電場管理系統(tǒng)總體方案）2）智慧風(fēng)場功能模塊介紹智慧的風(fēng)場監(jiān)控系統(tǒng)目前，風(fēng)電行業(yè)存在幾十種風(fēng)機(jī)型號，不同類型的風(fēng)

5、機(jī)使用自帶的不 同SCADA系統(tǒng)，功能參差不齊，收集到的數(shù)據(jù)難以同類橫向比較，無法 做到集中監(jiān)控風(fēng)機(jī)，集中管理風(fēng)場。智慧風(fēng)場標(biāo)準(zhǔn)SCADA系統(tǒng)兼容所有風(fēng)機(jī)類型，支持公司級、風(fēng)場級、 風(fēng)機(jī)級的多層次實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控，不僅能夠監(jiān)測各類風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)與報(bào)警， 啟停復(fù)位風(fēng)機(jī)，遙調(diào)風(fēng)機(jī)的有功功率與無功功率輸出；而且作為智慧風(fēng)場 軟件系統(tǒng)中主要的風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)獲取與設(shè)備控制模塊，通過與其他功能模塊的 無縫連接，可以實(shí)現(xiàn)對風(fēng)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(shù)據(jù)；智慧風(fēng)場SCADA系統(tǒng)通過接入CMS測得的風(fēng)機(jī)各部件的機(jī)械振動 信號，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)機(jī)械部件亞健康預(yù)警，而且系統(tǒng)還可以監(jiān)控相關(guān)的部件 參數(shù)

6、如溫度等信號，可供運(yùn)行人員參考進(jìn)行綜合分析。除此以外系統(tǒng)還可以監(jiān)測CMS設(shè)備本身是否正常，以及時(shí)采取措施；監(jiān)控風(fēng)場變電站與測風(fēng)塔設(shè)備；智慧風(fēng)場SCADA系統(tǒng)兼容常用的設(shè)備間通訊協(xié)議，通過與變電站管 理系統(tǒng)通訊，將變電站設(shè)備的數(shù)據(jù)信號集成至同一個(gè)系統(tǒng)平臺中監(jiān)控；更精確地風(fēng)機(jī)故障點(diǎn)報(bào)警通過與故障診斷系統(tǒng)協(xié)調(diào)，SCADA系統(tǒng)支持高級故障診斷規(guī)則設(shè)置， 可自動分析故障前后各監(jiān)測變量的數(shù)值， 給出更精確的故障點(diǎn)報(bào)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(yuǎn)景風(fēng)機(jī))SCADA系統(tǒng)將不同的風(fēng)機(jī)控制策略與參數(shù)集打包聯(lián)動，客戶可以根 據(jù)實(shí)際地形風(fēng)況，風(fēng)機(jī)健康狀況，方便地在SCADA上將風(fēng)機(jī)從標(biāo)準(zhǔn)

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(fēng)電資產(chǎn)管理風(fēng)電場作為典型的資產(chǎn)密集型企業(yè)，往往十幾名員工管理著好幾個(gè)億 的發(fā)電資產(chǎn)，每年發(fā)電的產(chǎn)值上千萬。如何保持資產(chǎn)的健康狀態(tài)，最大程 度地讓這些資產(chǎn)產(chǎn)生回報(bào)是涉及風(fēng)電場效益的核心問題。智慧風(fēng)場資產(chǎn)管理系統(tǒng)(Enterprise Asset Management， EAM)引進(jìn)火電，石油行業(yè)成熟的資產(chǎn)管理系統(tǒng)，并基于國外大量風(fēng)電運(yùn)營商的 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對EAM系統(tǒng)做了適合風(fēng)電行業(yè)的創(chuàng)新性改造，使之成為最能 符合國風(fēng)電業(yè)主需求的專業(yè)風(fēng)電資產(chǎn)管理軟件， 幫助風(fēng)電場建立以設(shè)備為 核心，工單為主導(dǎo)的資產(chǎn)管理模式。相比目前業(yè)使用

8、的其他設(shè)備管理系統(tǒng)， 主要特點(diǎn)如下：適合風(fēng)電場資產(chǎn)特點(diǎn)的四層設(shè)備樹結(jié)構(gòu)與 BOM清單智慧風(fēng)場EAM系統(tǒng)的針對風(fēng)機(jī)設(shè)備特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)化的四層設(shè)備 樹與物料編碼體系，明確定義哪些設(shè)備應(yīng)有序列號管理，哪些設(shè)備只需要 型號管理，哪些部件需要圖片與圖紙?zhí)?。風(fēng)場運(yùn)維人員即使對于風(fēng)機(jī)部件 不熟悉，也能在系統(tǒng)幫助下快速建立起每臺風(fēng)機(jī)的有效臺帳，有效杜絕設(shè)備臺帳長及該有沒有、不準(zhǔn)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(fēng)機(jī)故障報(bào)警，無法知道停機(jī)原因，比如是在 檢修，在維護(hù)，還是限電停機(jī)。而 EAM中工單系統(tǒng)記錄的工作無法準(zhǔn)確 地與風(fēng)機(jī)的停機(jī)乃至發(fā)電量損失準(zhǔn)確對應(yīng)起來。智慧風(fēng)場系統(tǒng)創(chuàng)造性地用 風(fēng)機(jī)啟停機(jī)記錄將兩者銜接起來，使得每次故障停機(jī)的起始時(shí)間和損失電 量可以自動與消除故障的工作記錄對應(yīng)起來， 從而使得系統(tǒng)地從設(shè)備、人 工、外部條件等多個(gè)維度上準(zhǔn)確分析發(fā)電量損失成為可能。科學(xué)的安全庫存管理及采購系統(tǒng)集成智慧風(fēng)場EAM系統(tǒng)中（參見（22）中圖2 EAM設(shè)備與物料管理 模塊）完整的風(fēng)機(jī)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(jì)分析工單中消耗的備件記錄，