風(fēng)力發(fā)電集控中心的信息化建設(shè)

王哲夫

摘要：伴隨著我國(guó)科技水平的發(fā)展，我國(guó)信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中。風(fēng)電系統(tǒng)的集控中心是風(fēng)電系統(tǒng)的全新管理形式，有助于保證風(fēng)電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，各種信息技術(shù)被大量應(yīng)用在風(fēng)電系統(tǒng)的集控中心。文章主要著重分析了集控中心與現(xiàn)代信息技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，介紹了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、通信技術(shù)、指紋識(shí)別技術(shù)以及人力資源管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電;集控中心;信息化建設(shè)

引言

目前，為了滿足國(guó)家工業(yè)發(fā)展和國(guó)民生活對(duì)電力資源的需求，電力企業(yè)不斷擴(kuò)大風(fēng)電建設(shè)規(guī)模，在各地建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)，有效提高了風(fēng)力發(fā)電效率。不可忽視的是，各地風(fēng)電場(chǎng)較為分散，場(chǎng)內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，不利于實(shí)現(xiàn)風(fēng)力信息資源共享和統(tǒng)一化管理。對(duì)此，必須結(jié)合信息時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，充分引入各種先進(jìn)技術(shù)加強(qiáng)風(fēng)電場(chǎng)信息化建設(shè)，通過搭建信息化管理平臺(tái)對(duì)各地風(fēng)電場(chǎng)實(shí)施統(tǒng)一化管理，以便于及時(shí)了解風(fēng)力信息，做好風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控工作和設(shè)備維修工作，科學(xué)處理極端事件。

1風(fēng)電集控中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

風(fēng)電集控中心的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的監(jiān)視、控制和管理，實(shí)現(xiàn)“無人值班、少人值守、遠(yuǎn)程集控、統(tǒng)一調(diào)度”的科學(xué)管理模式。監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備與風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組數(shù)據(jù)采集與建設(shè)控制（SCADA）系統(tǒng)、升壓站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、電能量計(jì)量系統(tǒng)、風(fēng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)通信的能力，并具備遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)等遠(yuǎn)動(dòng)功能，以及與電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)交換實(shí)時(shí)信息的能力。

風(fēng)電集控中心由主站系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信鏈路以及子站系統(tǒng)三部分組成，包括但不限于數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、SCADA子系統(tǒng)、生產(chǎn)管理信息子系統(tǒng)、遠(yuǎn)程視頻/音頻子系統(tǒng)、高級(jí)應(yīng)用子系統(tǒng)等。其中，數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、SCADA子系統(tǒng)為基本子系統(tǒng)，生產(chǎn)管理信息子系統(tǒng)、遠(yuǎn)程視頻/音頻子系統(tǒng)、高級(jí)應(yīng)用子系統(tǒng)等可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行刪減，亦可增加其他功能子系統(tǒng)。

主站系統(tǒng)部署在集控中心，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電企業(yè)對(duì)所轄子站的信息采集、監(jiān)視、控制、管理，為運(yùn)行人員提供人機(jī)交互界面。一般由前置采集服務(wù)器、運(yùn)行監(jiān)控服務(wù)器、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、各種監(jiān)控業(yè)務(wù)服務(wù)器、磁盤陣列、交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及縱向加密裝置、隔離裝置、防火墻等安全防護(hù)設(shè)備組成。

數(shù)據(jù)通信鏈路是為集控中心與風(fēng)電場(chǎng)提供的電力專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，承載場(chǎng)站監(jiān)控等業(yè)務(wù)。宜選擇電力專用通信網(wǎng)絡(luò)，并采用加密、單向認(rèn)證等技術(shù)保護(hù)關(guān)鍵場(chǎng)站及關(guān)鍵業(yè)務(wù)。當(dāng)不具備采用電力專線條件時(shí)，可采用運(yùn)營(yíng)商虛擬專線。

子站系統(tǒng)部署在風(fēng)電場(chǎng)站，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)站監(jiān)控系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)、升壓監(jiān)控等數(shù)據(jù)的采集，并通過專用網(wǎng)絡(luò)上傳到主站系統(tǒng)，同時(shí)接收主站指令，完成風(fēng)機(jī)、開關(guān)等電氣設(shè)備的調(diào)節(jié)與控制。一般由數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及縱向加密裝置，防火墻等安全防護(hù)設(shè)備組成。

2風(fēng)力發(fā)電集控中心的信息化建設(shè)思路

2.1人力資源管理系統(tǒng)

HRMS（人力資源管理系統(tǒng)）是指公司用系統(tǒng)學(xué)理論方法，對(duì)企業(yè)的人力資源管理方面進(jìn)行分析，規(guī)劃、實(shí)施、調(diào)整，提高企業(yè)人力資源管理水平，使人力資源更有效的服務(wù)于公司。它包括人事信息管理、薪酬福利管理、招聘管理、培訓(xùn)管理、績(jī)效管理等。HRMS系統(tǒng)將為企業(yè)建立起完整的人事信息，規(guī)范人事管理，傳統(tǒng)的企業(yè)在有關(guān)人力資源方面信息的保存和查找是通過Excel來計(jì)算員工的工資，而員工的養(yǎng)老金信息、合同信息、個(gè)人信息等可能被存放于多個(gè)Word或Excel文件中，這種分散的信息源使信息在采集、整理和更新時(shí)會(huì)產(chǎn)生重復(fù)的工作，造成人力資源的浪費(fèi)。由于這些信息都是分散保留的，因此當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)需要一份報(bào)表時(shí)，要將這些分散的信息匹配在一起是困難的。而HRMS建立將可以使集中的數(shù)據(jù)庫(kù)與人力資源管理相關(guān)的信息全面、有機(jī)地聯(lián)系起來，有效地減少了信息更新和查找中的重復(fù)勞動(dòng)，提高了工作效率。如果再將員工技能輸入人力資源管理系統(tǒng)，在某個(gè)崗位需要人時(shí)，先搜尋一下企業(yè)內(nèi)部是否有合適的人選，使公司內(nèi)部的人得到一次優(yōu)先提升的機(jī)會(huì)，因此也能使公司在避免人才流失上起到一定作用。另外通過自助服務(wù)等功能，使員工能夠及時(shí)的了解公司的政策、薪酬等相關(guān)信息，提高透明度，增強(qiáng)員工的滿意度。

2.2遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

集控中心與各風(fēng)力子站的通信方案需結(jié)合子站規(guī)模、集控中心與各個(gè)風(fēng)力電站的地理分布和距離、監(jiān)控系統(tǒng)的投資規(guī)模、通信通道帶和可靠性等因素綜合考慮。

集控中心與各風(fēng)力電站監(jiān)控系統(tǒng)通信主要有以下兩種模式：（1）由集控中心與風(fēng)力子站遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)直接通信，經(jīng)子站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“四遙”功能;（2）由集控中心直接與各風(fēng)力子站內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)控制終端（LCU）通信，直接控制電站內(nèi)的設(shè)備，各風(fēng)力電站不設(shè)置計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。

考慮到已建成的風(fēng)力電站均已建立當(dāng)?shù)氐挠?jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，各個(gè)電站后臺(tái)監(jiān)控信息較多，同時(shí)考慮到公司未來發(fā)展，越來越多的LCU設(shè)備直接接入集控中心會(huì)導(dǎo)致集控中心負(fù)擔(dān)增大，不利于集控中心遠(yuǎn)程監(jiān)控、調(diào)度功能的專業(yè)化實(shí)現(xiàn)，因此選用集控中心與風(fēng)力子站監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)直接通信模式較為合理。

2.3指紋識(shí)別技術(shù)在無人值班領(lǐng)域的安全應(yīng)用

在生物識(shí)別技術(shù)中，指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用歷史最早，發(fā)展最成熟、普遍接受程度最高。隨著科技的發(fā)展和風(fēng)電系統(tǒng)信息化的進(jìn)一步加強(qiáng)，指紋識(shí)別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于風(fēng)電場(chǎng)無人值班領(lǐng)域。在具體應(yīng)用過程中，指紋識(shí)別技術(shù)主要是根據(jù)每個(gè)人指紋的獨(dú)一無二的特性，將個(gè)人和指紋進(jìn)行一一比對(duì)分析，先進(jìn)行預(yù)存，而后在操作的時(shí)候進(jìn)行身份驗(yàn)證。就目前而言，將指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電集控中心安全監(jiān)控系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確識(shí)別維護(hù)工作人員的身份，當(dāng)工作人員在啟用集控中心系統(tǒng)之前，事先要錄入指紋，然后，連接數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)個(gè)人指紋和服務(wù)器的有效對(duì)接。系統(tǒng)在采集指紋之后會(huì)自動(dòng)進(jìn)行查找，和事先預(yù)存的指紋事先一一比對(duì)分析，驗(yàn)證指紋的相似度，對(duì)身份進(jìn)行確認(rèn)，最終，再進(jìn)行監(jiān)護(hù)人的身份驗(yàn)證。

2.4數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

目前，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在風(fēng)電系統(tǒng)中受到了高度的重視，得到積極推廣應(yīng)用。數(shù)據(jù)挖掘就是數(shù)據(jù)收集、尋找的過程，其信息來源主要是數(shù)據(jù)庫(kù)，通過篩選，獲取有價(jià)值的、全新的、有潛力的信息，體現(xiàn)的是一個(gè)找尋的過程。在風(fēng)電系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，很多最原始的數(shù)據(jù)被沉淀下來，大量存在于系統(tǒng)內(nèi)部，這些數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含巨大的潛力，對(duì)以后的系統(tǒng)完善具有較大的作用，同時(shí)，對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)的有效運(yùn)行意義重大。在當(dāng)前的風(fēng)電系統(tǒng)中，系統(tǒng)只能搜集和整理一些自身?yè)碛械男畔?，信息層次比較低，無法挖掘信息中更為深刻的數(shù)據(jù)，也無法進(jìn)行信息的系統(tǒng)整理和預(yù)測(cè)。而對(duì)于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，能夠在電力設(shè)備所提供的信息數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)隱藏在深層次的數(shù)據(jù)規(guī)律，對(duì)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行有根據(jù)的預(yù)測(cè)和預(yù)警，這樣，維護(hù)人員就可以對(duì)其劃定的范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)管。

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)風(fēng)電經(jīng)過十余年高速發(fā)展，規(guī)模已經(jīng)較為龐大，如何進(jìn)一步提高風(fēng)電效益，讓綠色能源發(fā)揮應(yīng)有的作用，需要引起高度關(guān)注。風(fēng)電點(diǎn)多面廣，常規(guī)管理模式耗時(shí)耗力耗人，效率和效果都有進(jìn)一步改善的空間，下一步風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要更加注重運(yùn)營(yíng)管理，向集約化、規(guī)?；?、專業(yè)化方向轉(zhuǎn)變，通過提高精細(xì)化管理水平提升效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] ?郭美志.集中控制系統(tǒng)在500kV變電站的應(yīng)用設(shè)計(jì)與實(shí)施[D].北京：華北電力大學(xué)，2012.

[2] ?易仕敏.電力市場(chǎng)和節(jié)能調(diào)度環(huán)境下電力系統(tǒng)調(diào)度與安全問題的研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2011.

（作者單位：遼寧大唐國(guó)際新能源有限公司）