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风电场综合监控升级改造方案

 

- 非明阳机组的SCADA技改 -

 

拥有丰富的集成经验,已实施过太重、东方风电、联合动力、维斯塔斯、歌美飒等风机接入明阳SCADA系统。

 

◆ 新能源场站SCADA

 

自主知识产权,满足电网“两个细则”考核最新要求,满足跨平台运行功能,可集成箱变监控功能,C/S架构。

 

 

• 支持风机、箱变、电能计量、无功补偿、升压站、测风塔等多种设备采集;

• 几乎支持所有类型的数据库客户端接口;

• 海量写入与负载查询能力,秒级数据保存时间大于12个月;

• 储存了1min,5min,10min数据,方便数据查询与分析;

• 故障开始时间/结束时间精确到秒,存储风机全生命周期的故障数据。

 

◆ 快速频率响应产品

 

自主知识产权,满足国网和南网的新能源一次调频的指标,一体化调频系统柜,实施工期短。

 

 

◆ 能量管理系统EMS

 

满足电网对发电厂并网运行管理实施细则中的1分钟和10分钟功率变化率控制要求,满足跨平台需求,调节速度快,响应时间<100ms,调节精度1%,可独立运行也可集成在SCADA中。

 

 

• 可实现场站内不同设备厂家之间的有功、无功协调控制;

• 基于神经网络预测算法对调度有功计划的预测,结合并网点的实时有功功率动态计算全场有功损耗,对算法进行优化,确保全场有功功率在符合调度考核情况下,进一步提高发电量;

• 通过变桨控制让尽可能多的风机处在运行状态,避免风机在冬季会出现限电长时间而无法启动的痛点问题,提升风机可利用率,减少业主频繁启停机的工作量。

 

- 旧版明阳SCADA升级改造 -

 

为满足电网对并网新功能的需求,也为了提升风电场运营管理效果,风电场的监控系统升级改造需求具体体现为:

 

① 为适应最新的电力监控系统安全防护基本要求;

② 将Windows操作系统替换为Linux操作系统;

③ 监控系统功能扩展需求;

④ 优化用户报表查询速度,增加数据查询维度;

⑤ 提升操作界面流畅性和易用性;

⑥ 增加或升级能量管理平台;

⑦ 优化EMS限电策略,使功率调节更平稳。

 

经过升级风电场监控系统,达到提升风场网络安全、增强系统操作易用性、提升功率控制准确性的目的。

 

◆ 监控平台升级方案

 

新监控系统采用模块化设计,微服务架构,各个子系统耦合度低,方便集中维护或升级扩展。改造过程中,不会影响旧监控的正常运行,不改变风电场网络结构,整个操作过程安全高效。

 

 

◆ 能量管理平台升级方案

 

新版能量管理平台可配置并网型控制柜,采集并网点三相CT、PT。

需要提前跟调度申请停电计划,停电半天将CT、PT端子接线接入屏柜,形成完整的闭环控制。

如果与其他风机共用并网点,调频仅覆盖明阳机组的控制效果。

 
 
◆ 算法优化
 
新版EMS,通过理论学习模块,可以对当时的风电场有功功率输出能力进行在线评估;为了提高理论功率的准确性及给客户更精确的电量的分析,目前能量管理系统提供风速功率加权统计法、样板风机和样板逆变器法、资源功率典型曲线法、风机机头风速功率计算方法等。
 
算法优化后更为智能,调节速度更快,调节过程相对平稳,不会出现功率大幅度波动的情况。控制周期更短,控制效果更好,满足最新的并网特性要求。
 
- 实施方案 -
 
◆ 硬件改造
新增1台服务器、1台工作站和1个并网型控制柜,旧监控服务器在改造期间正常使用。
 
◆ 软件改造
在新服务器上部署新监控平台软件;
工作站上部署新监控客户端程序;
能量管理平台及调频软件部署在并网型控制柜内。
 
◆ 历史数据迁移
为了确保新监控可以查询改造之前的历史数据,需要进行数据格式转换,并导入到新监控系统。改造期间,由于新旧监控系统的切换,可能会有短暂的数据丢失。
 
◆ 改造周期