风力发电集控中心的信息化建设

王哲夫

摘要：伴随着我国科技水平的发展，我国信息技术被广泛应用在各个领域中。风电系统的集控中心是风电系统的全新管理形式，有助于保证风电系统运行的安全性、稳定性和可靠性，各种信息技术被大量应用在风电系统的集控中心。文章主要着重分析了集控中心与现代信息技术的有机结合，介绍了数据挖掘技术、通信技术、指纹识别技术以及人力资源管理系统。

关键词：风力发电;集控中心;信息化建设

引言

目前，为了满足国家工业发展和国民生活对电力资源的需求，电力企业不断扩大风电建设规模，在各地建设风电场，有效提高了风力发电效率。不可忽视的是，各地风电场较为分散，场内监控系统相对独立，不利于实现风力信息资源共享和统一化管理。对此，必须结合信息时代发展趋势，充分引入各种先进技术加强风电场信息化建设，通过搭建信息化管理平台对各地风电场实施统一化管理，以便于及时了解风力信息，做好风电场远程监控工作和设备维修工作，科学处理极端事件。

1风电集控中心的系统结构

风电集控中心的主要功能是实现对风电场的监视、控制和管理，实现“无人值班、少人值守、远程集控、统一调度”的科学管理模式。监控系统应具备与风电场内的风电机组数据采集与建设控制（SCADA）系统、升压站综合自动化系统、电能量计量系统、风功率预测系统通信的能力，并具备遥测、遥信、遥控、遥调等远动功能，以及与电网调度机构交换实时信息的能力。

风电集控中心由主站系统、数据通信链路以及子站系统三部分组成，包括但不限于数据通信子系统、数据采集子系统、SCADA子系统、生产管理信息子系统、远程视频/音频子系统、高级应用子系统等。其中，数据通信子系统、数据采集子系统、SCADA子系统为基本子系统，生产管理信息子系统、远程视频/音频子系统、高级应用子系统等可以根据实际情况进行删减，亦可增加其他功能子系统。

主站系统部署在集控中心，实现风电企业对所辖子站的信息采集、监视、控制、管理，为运行人员提供人机交互界面。一般由前置采集服务器、运行监控服务器、实时数据库服务器、历史数据库服务器、各种监控业务服务器、磁盘阵列、交换机、路由器等网络设备以及纵向加密装置、隔离装置、防火墙等安全防护设备组成。

数据通信链路是为集控中心与风电场提供的电力专用数据网络，承载场站监控等业务。宜选择电力专用通信网络，并采用加密、单向认证等技术保护关键场站及关键业务。当不具备采用电力专线条件时，可采用运营商虚拟专线。

子站系统部署在风电场站，实现对风电场站监控系统、风机主控系统、升压监控等数据的采集，并通过专用网络上传到主站系统，同时接收主站指令，完成风机、开关等电气设备的调节与控制。一般由数据采集服务器、交换机、路由器等网络设备以及纵向加密装置，防火墙等安全防护设备组成。

2风力发电集控中心的信息化建设思路

2.1人力资源管理系统

HRMS（人力资源管理系统）是指公司用系统学理论方法，对企业的人力资源管理方面进行分析，规划、实施、调整，提高企业人力资源管理水平，使人力资源更有效的服务于公司。它包括人事信息管理、薪酬福利管理、招聘管理、培训管理、绩效管理等。HRMS系统将为企业建立起完整的人事信息，规范人事管理，传统的企业在有关人力资源方面信息的保存和查找是通过Excel来计算员工的工资，而员工的养老金信息、合同信息、个人信息等可能被存放于多个Word或Excel文件中，这种分散的信息源使信息在采集、整理和更新时会产生重复的工作，造成人力资源的浪费。由于这些信息都是分散保留的，因此当领导需要一份报表时，要将这些分散的信息匹配在一起是困难的。而HRMS建立将可以使集中的数据库与人力资源管理相关的信息全面、有机地联系起来，有效地减少了信息更新和查找中的重复劳动，提高了工作效率。如果再将员工技能输入人力资源管理系统，在某个岗位需要人时，先搜寻一下企业内部是否有合适的人选，使公司内部的人得到一次优先提升的机会，因此也能使公司在避免人才流失上起到一定作用。另外通过自助服务等功能，使员工能够及时的了解公司的政策、薪酬等相关信息，提高透明度，增强员工的满意度。

2.2远程通信系统设计

集控中心与各风力子站的通信方案需结合子站规模、集控中心与各个风力电站的地理分布和距离、监控系统的投资规模、通信通道带和可靠性等因素综合考虑。

集控中心与各风力电站监控系统通信主要有以下两种模式：（1）由集控中心与风力子站远动管理机直接通信，经子站监控系统实现“四遥”功能;（2）由集控中心直接与各风力子站内的现场控制终端（LCU）通信，直接控制电站内的设备，各风力电站不设置计算机监控系统。

考虑到已建成的风力电站均已建立当地的计算机监控系统，各个电站后台监控信息较多，同时考虑到公司未来发展，越来越多的LCU设备直接接入集控中心会导致集控中心负担增大，不利于集控中心远程监控、调度功能的专业化实现，因此选用集控中心与风力子站监控系统远动管理机直接通信模式较为合理。

2.3指纹识别技术在无人值班领域的安全应用

在生物识别技术中，指纹识别技术应用历史最早，发展最成熟、普遍接受程度最高。随着科技的发展和风电系统信息化的进一步加强，指纹识别技术被广泛应用于风电场无人值班领域。在具体应用过程中，指纹识别技术主要是根据每个人指纹的独一无二的特性，将个人和指纹进行一一比对分析，先进行预存，而后在操作的时候进行身份验证。就目前而言，将指纹识别技术应用于风力发电集控中心安全监控系统能够准确识别维护工作人员的身份，当工作人员在启用集控中心系统之前，事先要录入指纹，然后，连接数据接口，实现个人指纹和服务器的有效对接。系统在采集指纹之后会自动进行查找，和事先预存的指纹事先一一比对分析，验证指纹的相似度，对身份进行确认，最终，再进行监护人的身份验证。

2.4数据挖掘技术

目前，数据挖掘技术在风电系统中受到了高度的重视，得到积极推广应用。数据挖掘就是数据收集、寻找的过程，其信息来源主要是数据库，通过筛选，获取有价值的、全新的、有潜力的信息，体现的是一个找寻的过程。在风电系统的运行过程中，很多最原始的数据被沉淀下来，大量存在于系统内部，这些数据中蕴含巨大的潜力，对以后的系统完善具有较大的作用，同时，对风电系统的有效运行意义重大。在当前的风电系统中，系统只能搜集和整理一些自身拥有的信息，信息层次比较低，无法挖掘信息中更为深刻的数据，也无法进行信息的系统整理和预测。而对于数据挖掘技术，能够在电力设备所提供的信息数据中，发现隐藏在深层次的数据规律，对可能出现的问题进行有根据的预测和预警，这样，维护人员就可以对其划定的范围内的设备进行重点监管。

结语

我国风电经过十余年高速发展，规模已经较为庞大，如何进一步提高风电效益，让绿色能源发挥应有的作用，需要引起高度关注。风电点多面广，常规管理模式耗时耗力耗人，效率和效果都有进一步改善的空间，下一步风电产业的发展要更加注重运营管理，向集约化、规模化、专业化方向转变，通过提高精细化管理水平提升效益。

参考文献：

[1]  郭美志.集中控制系统在500kV變电站的应用设计与实施[D].北京：华北电力大学，2012.

[2]  易仕敏.电力市场和节能调度环境下电力系统调度与安全问题的研究[D].广州：华南理工大学，2011.

（作者单位：辽宁大唐国际新能源有限公司）