欧朝霞
中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵州省贵阳市550081
摘要：进入21世纪以来，我国科技水平发展迅速，新能源被广泛应用。我国的新能源项目建设在持续的发展着，许多能源公司都逐渐加入到开发新能源的潮流中。开发新能源的地方通常来说都比较偏远。为此，需要在一定程度上强化区域新能源厂站运行的水准，优化运行人员的工作条件以及工作环境，争取将新能源集控系统建设效益最大化。本文通过对新能源与水电监控系统一体化建设进行相应的分析和探究，提出了相应的参考意见。
关键词：新能源集控中心；一体化平台；关键技术
引言
为了加快新能源开发的步伐，解决风电场、光伏电站工作环境恶劣、巡视困难等客观问题，我国急需建设和发展新能源集控中心，达到“远程监控，现场无人、少人值守”的目的。本文通过总结新能源集控中心的需求和特点，探究了新能源海量数据处理、基于海量数据的智能报警、多协议统一接口等关键技术，解决了新能源集控数据传输、设备接入、特色监控应用等实际问题，提出了构建新能源集控中心一体化平台的解决方案。
1新能源系统建设思路
要实现对新能源厂站的远程集中监控，必须将新能源厂站的监控升压站、汇流箱、逆变器等设备的信息接入集控中心，同时保证远控控制命令的正确下达。通过论证，乌江公司计划在现有集控水电计算机监控系统、电能量系统、集控数据中心基础上，利用现有设备进行技术改造，不再单独构建新能源平台，实现对新能源电站的集中监控和统一管理。系统建设包括网络通信链路、计算机监控系统、新能源集控系统与数据交互平台对接等功能。其中将水电计算机监控系统与新能源计算机监控系统结合起来，实现新能源电站的远程集控是最核心的问题。具体建设步骤如下：
（1）新能源系统安全Ⅰ区与安全Ⅱ区共用调度数据网双通道A/B网络。系统通过新能源厂站通信机进行相关数据的采集。
（2）新能源系统网络通信链路按照水电集控中心调度数据网的结构进行建设。在现有的SDH传输设备上增加以太网板接口板和光模块板。
（3）优化新系统接入方案，结合集控中心实际，利用现有平台，将新能源系统融入现有水电计算机监控系统。
（4）对集控中心计算机监控系统与集控中心数据平台的数据通信接口进行扩容，实现与数据平台的数据通信功能。
2新能源集控中心一体化平台关键技术
2.1实时库一体化建模
新能源电站集控中心接入风电、光伏等多种类型的新能源子站，不同类型的新能源子站有不同的设备模型和采集模型。新能源集控统一综合防误系统采用面向对象技术，建模时对不同类型的防误对象进行抽象和封装。
ＩＥＣ ６１９７０公共信息模型（ＣＩＭ）提供了统一的标准来描述电力系统的主要对象，定义了电网的一次设备及其拓扑关系。ＩＥＣ ６１４００－２５在ＩＥＣ６１８５０的基础上对风力发电厂监控通信的信息模型进行了定义。新能源集控统一综合防误系统遵循上述标准，以ＩＥＣ ６１９７０ＣＩＭ和ＩＥＣ ６１４００－２５模型为基础，采用面向对象的建模方法定义实时数据库结构，建立了新能源集控系统的发电设备模型、升压站设备模型以及防误系统模型。
升压站设备模型的建模要素包括电压等级、间隔、开关刀闸等内容；风电厂发电设备模型的建模要素包括风机、风机部件、风机柜门等内容；防误系统模型的建模要素包括防误对象、防误规则、操作票、电脑钥匙以及电脑钥匙通信协议等内容。基于统一应用支撑平台，采用一体化建模，防误模型中的防误对象与新能源电站发电设备模型、升压站设备模型之间建立关联关系。
集控中心统一综合防误系统实时库模型中，每个子站包含多个防误对象，根据其在发电设备模型、升压站设备模型的关联关系，防误对象的类型可定义为风机、风机柜门、开关、刀闸、网门、地线等。每个防误对象包含多个防误规则，包括风机检修规则、升压站设备分合规则等。操作票包括适用于风机检修的变序操作票和适用于升压站操作的有序操作票。电脑钥匙包含串口、网络、蓝牙等不同介质的电脑钥匙通信接口配置信息。电脑钥匙通信协议包含多种类型的通信协议。操作票包含多个操作步骤，操作步骤和防误对象建立关联，操作票和电脑钥匙建立关联，电脑钥匙和通信协议建立关联。
防误系统模型中，发电设备、升压站设备、防误对象、操作票、电脑钥匙、电脑钥匙通信协议建立关联关系，是实现对象驱动的新能源电站集控中心统一综合防误的基础。
2.2应用于新能源集控的特色技术
新能源集控中心对于风电场、光伏电站的运维有针对风机和光伏分析、控制的特殊需求，为了减少集控中心运维人员的监视和操作难度，一体化平台在高级应用中开发了实用的功能，对于提高管理能力、经济运维有着积极的意义。
（1）风机对标分析：实现全场预测分析、全场对标分析、单机对标分析、单机弃风电量分析和机组功率对比等功能。
（2）群控功能：对于风电场，需要对全场或者某一条集电线路的风机进行统一的启动和停止操作；对于光伏电站，需要对全场或某一部分平单轴进行统一的移动方位操作。因此一体化平台开发了群控功能，以满足一键多令的需求，为运行人员操作提供便捷。
（3）手机移动监视功能：可通过手机APP查询集控中心实时数据、实时告警等，也可查询各子站的详细信息。
（4）水风光互补优化调度计算：根据水电站的可参与补偿的调度裕量，可自动或手动划定参与互补优化调度新能源机组范围，将其视为虚拟电站。综合风光预测处理结果、集控中心调度计划曲线和实测风光出力数据，以风光发电效益最大化为目标，向风光水电厂机组下达优化后的AGC负荷指令。
2.3安全III区应用功能
可以将人机界面转换为浏览器页面，并通过网络发送到Web服务器。Web包括但不限于如下功能：
（1）实时画面数据显示：基于安全I区SCADA画面，对展示界面进行优化，刷新频率可自定义。
（2）历史曲线显示：历史曲线可依据客户需求进行叠加。
（3）报表查看：浏览器支持生产报表查看，并提供下载及格式转换功能。
（4）告警信息查询：可随时查看SCADA所产生的各种告警信息。
（5）采用B/S架构，通过https进行数据传输，支持各类用户通过浏览器调用Web服务。
（6）数据库采用镜像模式，实现主备热冗余，提高系统可靠性。
（7）Web页面内容可组态、方便、直观，可查询实时数据和历史数据。
（8）信息发布免维护，即自动化系统的画面修改及信息变化后，无需再在Web服务器或数据服务器上做工作。
（9）三权分立原则，配置唯一的系统管理员和审计管理员，运维管理员依据不同用户设置相应级别的监视和操作权限，防止非授权用户访问，从而维护监控系统的安全性和保密性。
（10）在运行中可对系统进行必要的维护。
结语
目前在新能源系统接入集控后，对于大多数电站来说非常有利。通过这样的方式我们可以实现远程监控，对于相应的公司管理来说，通过远程控制可以大大降低公司的运营成本并提升电站管理的水平，不断优化新能源发电。同时可以通过相应的信息交换与数据交互平台来合理管理整个电站的运营数据，对这些数据进行合理分析研究，实现对电站的远程集控，优化管理系统，大大提高生产管理的效率。
参考文献
［1］徐洁．水电厂计算机监控及流域集控技术［M］．北京:中国电力出版社，2016．
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