摘要:风电是目前技术比较成熟、实用化程度较高、商业开发价值和市场竞争力较强的能源利用形式,近些年获得长足发展,根据国家能源局统计数据,截至 2014年底,中国风电累计并网装机容量接近 1 亿 kW ,风电产业总体上仍处于规模扩张阶段,内涵式发展还未引起足够重视。风电发展速度较快,近些年整个行业出现了一些诸如设备可靠性不高、利用小时偏低、缺乏统一工作标准和规范、备品件供应困难、行业内存在技术和信息壁垒等共性问题,给风电可持续健康运营带来不利。提高风力发电效率,维护风力发电系统的安全运转,则需要结合信息时代的发展需求,大力加强风力发电集控中心的信息化建设,综合运用大数据技术、人工智能技术、计算机自动化技术和云计算等各种先进的技术构建风力发电集控中心信息化管理平台,并通过运营该平台对风力发电工作进行一体化管理,不断健全风力发电系统。
关键词:风力发电 ;集控中心 ;信息化建设
引言
风电与集中式的常规能源在运行方式上存在巨大差异,为有效应对上述问题和挑战,各运营单位需进一步发扬积极主动、敢做敢为的作风,探索、发展、完善出一套具有风电特色的生产管控模式及与其相适应的信息化管理策略。风电场生产运营工作林林总总,一般包括发电调度、启停操作等运行性质的工作,大件设备和部件的检修更换、技术监督、重大运行事故分析、设备重大隐患排查诊断、设备例行维护、小缺陷处理、输电杆塔等设备设施巡检等设备管理性质的工作,备品件采购、储备、调配等工作以及数据统计、计算、报送等管理性质工作。有效规范、提升各项工作标准、效率、效果对提高运营工作质量具有重要意义,行业内部分新能源运营企业在两方面开展相关工作,一是转变生产管控模式,建立集约化的组织体系,主要工作内容是整合区域内风电运营单位,成立区域化管理主体,负责对区域内所有风电单位的统一生产管理,为域内人、财、物、智集约化管理做好组织保障;二是推进风电信息化建设,重点推进区域级风电信息化平台建设,在重新梳理和优化风电区域管理主体有关生产管理流程,以此为基础,打造信息化平台,以风电信息化为手段,建立风电生产调度实时监控和风电发电设备状态评估与诊断系统,构建完备的风电生产运行与技术保障体系。
1 对风力发电集控中心进行信息化建设所遵循的基本原则
对风力发电集控中心进行信息化建设所遵循的基本原则主要涉及以下方面内容:首先是保证信息化建设的安全性。进行信息化系统建设时,均要严格遵守《电力二次系统安全防护规定》和符合《电力行业信息系统安全等级保护基本要求》三级系统的要求,强化安全性,创新设计方式,采取多种方式和手段避免非法入侵和破坏。对软件进行设计和构建的时候,运用合理、有效的系统安全性原则,在根本上防止陷入被攻击的状态,使得使用者可以进行安全地登陆以及数据的传输。具体到设计中,即对系统最薄弱的环节进行特别维护、实施纵向防御、维持故障现场、分拨最小特权以及及时隔离,对网络互联后的数据采取保密操作。其次是保证系统的可扩展性。系统设计需采用模块化的思想,进行分层结构设计,并预留接口,从而保证了系统设计架构上的可扩展能力。同时,系统设计过程中,采用OOP技术,保证了系统的高内聚、低藕合性能。
2 风力发电集控中心的信息化建设介绍
2.1 指纹识别技术提高了集控中心无人值班的安全性
风力发电集控中心的信息化建设之一是指纹识别技术提高了集控中心无人值班的安全性。当前,很多风电场都处于集控中心的全面监管中,其风机启停都由中心进行集中控制,使得这种远程控制操作次数比较多。
集控中心的监控系统需要采集用户名和密码进行身份确认,而后予以授权,每次进行操作的时候,都要重复进行,花费大量时间,很可能造成调度的不及时。同时,鉴于要经常操作,很多密码设置比较简单,多人都知道,密码失去了本身的意义,顶替操作的现象时有发生,给集控中心的监管系统埋下隐患,威胁安全运行和生产。指纹识别主要是借助于每个人指纹的独一无二的特性,将个人与指纹进行一一比对,先进行预存,而后在操作的时候进行身份验证。指纹技术是当前比较成熟、应用比较广泛的身份鉴别方式,综合了电子、生物、数字等多方面的技术。因此,指纹技术应用于集控中心的监管系统,有利于对维护人员身份的准确识别。当操作人员进行集控中心系统的时候,要先进行指纹的录入,在数据接口的连接下,实现与服务器的对接。指纹被采集以后,系统进行查找,与预存的指纹进行比对,验证相似度,实现对身份的确认,而后再进行监护人的验证,只有二者全部通过,操作程序才能继续进行。
2.2 组织管理信息化
风力发电集控中心的信息化建设之二是组织管理信息化。集控中心设置了决策、管理、执行三个层次,覆盖了所有人员和管理内容,建立了全员信息化、需求常态化、创新持久化等工作机制,旨在落实“大信息化”战略,促进 “两化融合”,全面提升信息化效能。在决策层面,业务和技术领域均设置了主辅两个决策角色,按管理内容、影响范围、重要程度等分级设置权限,使得信息化能紧跟集控中心的战略目标,确保了信息化的可持续发展。在管理层面,各部门均设置了业务管理负责人,赋予了从需求发现到功能应用、从功能应用到新需求实现全过程的管理职责,确保业务的持续改进; 确立了技术创新引领业务创新的工作机制,设置了技术管理负责人,主要承担信息化管理体系建设与执行任务,确保信息化管理能适应业务运营和技术发展。在执行层面,建立了定期业务分析机制,各部门设置了业务分析员,赋予了需求收集与分析、系统功能与业务适应性分析等职责,从微观层面确保了信息化的时效性和精准度; 设置了技术主管,主要承担技术研究与引进、技术指导等工作,确保新技术能及时服务于中心工作,确保了技术先进性与实用性; 设置了系统工程师,负责技术引进、立项、运维、安全的具体工作,实施了全过程的技术管理。
结语
总之,加强风力发电集控中心的信息化建设,搭建风力发电集控中心信息化安全管理平台,风电厂必须严格恪守安全性原则、总体结构设计原则、功能化设计原则、通信保障自动化原则和拓展性原则,在设计风力发电集控中心信息化管理系统的过程中秉承模块化思想,充分利用OOP技术,依次设计分层结构,提前预留借口,这样方能全面优化风力发电集控中心信息化管理系统的内聚性能与耦合性能,加强系统架构的拓展能力,维护系统的安全运转。其次,必须对监控系统、能量管理系统和数据信息查询系统进行统一化管理,准确获取所有信息,实现对数据资源和指令的安全输送。再次,应充分利用数据挖掘技术和数据分布规律挖掘深层次的数据资源,准确预测和分析可能会出现的问题,并制定相应的解决对策。另外,要充分发挥指纹识别技术在无人值班领域的应用价值,准确识别工作人员的身份。
参考文献
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