高伟
河北华电沽源风电有限公司 河北省 张家口市 075000
摘要：在我国进入21世纪快速发展的新时期，新能源行业在我国发展十分迅速，以风能和光伏产业为主的新能源产业迅猛发展。由于新能源风电、光伏场站地处偏远，条件恶劣，势必采用“无人职守、少人值班”的管理模式，所以建设新能源集控中心成为风电、光伏电厂运营的必然选择。而新能源中心监控系统的可靠性及智能化程度成为了我们研究新能源集中控制的重要课题。新能源集控中心计算机监控系统建设主要包含集控数据网建设、二次安防系统建设、集控场站端采集系统建设及风电场、光伏场的接入等一系列工作。另外新能源场站的新特点与其他常规集控的不同使我们对集控中心监控系统智能化诊断提出了新要求。
关键词：新能源；集控中心；网络架构
引言
目前我国对于电力能源使用需求量不断的增加，为了保证电力能源的供给，新能源发电逐渐的成为社会发展中的重点问题。因此，需要电力系统对新能源的发电与集中运行采取有效的管理措施，保证能源的稳定生产。但是在实际的运行中还会存在诸多问题，这就需要通过集中运行监控的方式，确保新能源发电的运行稳定与安全。
1建设的必要性
新能源电站厂址分散、地处偏僻，单个场站规模较小，不利于统一管理。（1）优化人力资源配置的需要。建立新能源集控后，新能源电站实现无人值班（少人值守）运行管理模式，可减少新能源电站运行值班人员，重点提高新能源集控值班人员运行技能水平与故障分析、处理能力。（2）系统资源整合的需要。不同厂家的风机主控系统选择不一样，即便是同一厂家的风机，也有可能出现不同种类的主控系统，因此，多期风电场会出现升压站一套监控系统、风机多套监控系统以及多套视频监控系统的局面；光伏逆变器控制系统与升压站控制系统也有可能是不同的厂家。建立新能源集控，就是将所有新能源电站的监控系统整合为一套监控系统，实现对所有接入的新能源电站进行实时监控。（3）管理效能提升的需要。建立新能源集控后，可结合各新能源电站的特性，合理安排运行方式，最大限度的提高发电量；通过建立Web发布平台及移动互联网平台，可实时准确查看生产信息。
2新能源集中监控系统关键技术的探索与实现
2.1节点状态
负载均衡服务器节点的状态分为在线、备用与离线三种。在线状态说明系统节点功能正常，参与分配与迁移计算；备用状态说明系统节点功能正常，但未参与分配与迁移计算；离线说明系统节点停机或未启动监控系统软件。为了避免某个服务器出现异常，频繁上线离线对系统造成影响，服务器重启接入监控系统后处于备用状态。需要人工切换为在线才会加入分配与迁移计算。
2.2新能源发电集中运行设备的监测管理
因为新能源发电的方法比较特殊，因此在发电的过程中就需要加强对设备运行的管理与维护措施。其中太阳能发电的光伏电池板就会受到一定的限制，长期的使用过程中也会对设备造成一定的污染与磨损，在设备使用的过程中采取对应的维护措施能够延长设备的使用寿命。因此就要在新能源发电运行维护的过程中加强对设备的检测工作，确保新能源发电运行的生产效率。然后通过对应的电网系统针对异常的电力输送情况进行记录分析，结合所使用的通信与视频等先进技术，对新能源发电厂的设备等实现集中的网络控制，从而保障新能源发电过程中安全隐患的及时处理，提高电厂生产的稳定进行。
2.3高可靠的冗余网络设计
新能源的场站一般都为地处偏远，环境恶劣的地方，为了保证新能源集控与场站的正常通信，通道建设上通常考虑采用双网冗余的通道建设方案，即采用电力和电信做为通信通道，通过电力和电信冗余通道构建基于MPLS技术的虚拟专用网络MPLSVPN-即利用H3C路由器在公共IP网络上构建企业IP专网，实现数据、语音、图像等多业务宽带连接。并结合差别服务、流量工程等相关技术，为集控通信提供高质量的传输服务，MPLSVPN能够在提供原有VPN网络所有功能的同时，提供强有力的QoS能力，具有可靠性高、安全性高、扩展能力强、控制策略灵活以及管理能力强大等特点。集控iP9000计算机监控系统拥有灵活的通道配置机制，可根据不同形态通道灵活配置。针对新能源集控的电力、电信双网冗余VPN通道，监控系统采用DOUBLE-POLLING配置方案,即采用双配置多通道报文解析机制，允许多通道同时通过主备机下发报文，选择自由问方式，在自由问时，每个通道同时通过主备前置机下发报文。
2.4调度电话
调度电话的畅通是确保各级调度指令及时上传下达的保障，对于有条件的新能源厂站可考虑租用某省电力程控交换系统，为集控中心配备一套调度程控交换机，采用2M数字中继以双路由方式与某省调核心交换机互联，接入某电网现有调度程控交换网，从而实现与所辖新能源厂站及某电力系统调度端的调度语音通信(所有调度电话均要求接入调度录音系统以备案)；条件不具备的厂站可将本站PCM(脉冲编码调制，pulsecodemodulation)电话与集控中心直接联网，通过PCM组网直接在集控中心接听电网调度电话，集控中心调度电话也可与各厂站调度电话互拨。
2.5主站建设
新能源集控主要分为采集子系统、运行监控子系统、高级应用子系统、功率预测子系统、W eb 发布子系统等。采集子系统完成各子站中升压站、风机（光伏组件、水电机组）、电度计量、功率预测等子系统的生产运行数据，支持的数据类型包括模拟量、开关量、电度量、事件顺序记录以及保护装置的动作信息、告警信息和复归信号等。运行监视子系统作为主站的主要人机界面，用于图形及报表显示、事件记录及报警状态显示和查询、设备状态和参数的查询等，运行值班人员可通过操作员站对全部电气设备进行运行监测控制，操作员站采用双屏显示，一个操作员工作站配置两台显示器；建立故障诊断专家数据库，提出故障原因及处理建议，在生产运行过程中不断完善故障诊断专家数据库。高级应用子系统用于对新能源子站数据的历史统计查询、风电（光伏、水电）统计分析及弃风（光、水）量统计分析等发电业务生产指标进行分析，通过对各新能源电站的数据进行对比分析，优化控制功能，最大限度增发电量，减少辅助服务考核费用分摊。功率预测子系统实现监控系统的功率预测相关数据集成功能，系统接收各新能源子站已有的功率预测、AGC/AVC子系统上传的数据，在人机界面上统一集成展示，并提供查询，并为电网即将实施的风电“并网运行及辅助服务管理实施细则”管理工作提供支持，分析考核与补偿的具体原因，及时做好考核申诉工作，并对设备控制方式进行优化，避免考核，增加补偿。
结语
随着我国新能源技术的逐步成熟和新能源发电规模的增加，对统一运维管理提出了新要求，从节约生产成本，人员维护成本角度上，发展新能源监控势在必行。通过新能源集控中心的建设，利用系统的可扩展性，可做如下研究：1）建立科学的故障诊断系统，为存储合适的备品做计划；2）故障预判功能，提前判断故障点；3）大数据挖掘工作，分析风机的历史数据，找出商业价值。
参考文献
[1]彭晖,陶洪铸,严亚勤,等.智能电网调度控制系统数据库管理技术[J].电力系统自动化,2015,39(1):19-25.
[2]彭晖,王瑾,陶洪铸,等.适应横集纵贯智能电网调控系统实时数据库的设计[J].电力系统自动化,2016,40(9):118-123