風電場變電站“遠程五防”操作方法
來源:投稿網 時間:2022-07-31 23:55:29
引言
經過十多年的發展，我國風電產業蓬勃發展。由于政策的支持和國內豐富的風力資源儲備，我國裝機容量居世界第一。爆炸式發展后，我國風電發展模式開始從量變向質變轉變。如何更有效地利用風電，進一步提高風電自動化水平，降低運維成本，逐漸成為風電發展的主流趨勢。基于這一背景，“無人值班，少人值班”提出了這個概念。[1]一旦實現運維理念，在實現風電機組智能監控的前提下，可顯著降低風機故障率和停機維護率，減少運維所需的人力投入，降低風電運行成本。
1.風電場監控系統發展方向分析
隨著我國風電裝機容量的快速發展，各大風電集團規模不斷擴大，單風場機組數量迅速增加，運維人力投入需求不斷增加。傳統的以風場為單位的運維監控模式已不能滿足當前的發展需求，大區域多風場集中監控模式已成為風電監控發展的新趨勢。
1.多風電場運行數據集成
目前，隨著大數據技術的蓬勃發展，各大行業已經將大數據技術與行業深度整合，以獲得更多有利于行業發展的信息和趨勢判斷。風力發電產業與大數據的結合對產業趨勢分析和經驗積累也具有重要意義。傳統的風電運行模式，使風電運行數據相對獨立，在數據規模不能進一步擴大的情況下，基于數據結論分析的正確性和可靠性受到相應的限制，因此發展多風電場集中監控，大規模整合多風電場運行數據，基于數據基礎從整個風電集團的角度進行數據分析和趨勢判斷，結論的準確性和與實際生產的適應性也將有更廣泛的應用空間。
1.2運維模式變化
傳統的運維模式是單風場運維模式，每個風場配備一套監控系統和一隊運維人員。但隨著風電發展規模的擴大，傳統的運維模式對人力投入要求過高。因此，以集中控制中心為主的多風電場集中運維模式已經開始取代原有的運維模式，監控運維人員也從原來的風電場配置隊向多風電場共享隊轉變。
1.提高風電運維自動化水平
風電規模的發展也對風電場運維自動化水平提出了新的更高要求。風電機組正朝著自動化方向發展，從判斷啟停風況、正常運行、故障診斷、故障報警到停機維修。
2.風電監控系統開發技術分析
2.風電場運行數據整合技術
在運行過程中，風機會產生大量的運行信息數據。為了實現這些數據的深度集成，從硬件的角度，基于現有的風電場監控系統，建立風電場集中控制中心，對風電場進行分級集中監控。
數據由傳感器收集并上傳到集中控制中心。雖然數據量非常大，但對這些信息的研究和探索可以獲得更有價值的信息，可用于輔助指導風力發電機組維護、發電輸出調度、風力發電機組運行維護規劃等。因此，基于風力發電機組運行的海量數據的有效集成和信息挖掘是非常有價值和必要的。基于大數據集成和數據挖掘技術，可以進一步促進風力發電機組遠程監控的信息化、數字化和網絡化。
2.2基于智能算法的風電機組運行監控技術
以神經網絡、遺傳算法和專家系統為代表的智能算法對非線性數據分析具有良好的適用性。風電機組結構復雜，非線性參數多。單一的線性對應關系顯然不能準確描述狀態數據與故障之間的關系。利用智能算法處理非線性參數函數關系可以很好地應用于風電機組的數據分析和故障診斷。
3.風電場遠程集控技術關鍵突破
3.遠程集控發展現狀及限制條件
“無人值班，少人值班”是風電場遠程集控系統建設的重要目標之一。操作人員將陸續撤出風電場，風電場只剩下少數維修人員，導致變電站自動監控系統與風電場分離的現狀。目前，傳統變電站自動化系統微機五防裝置模擬五防步驟需要由操作人員基于集成監控系統嵌入五防機完成，五防步驟操作需要現場執行。因此，操作人員需要在集中控制中心進行步驟模擬并制作計算機鑰匙，然后將計算機鑰匙帶到風電場進行五防操作。如果集中控制中心遠離風電場，實施五防操作所需的行程往返會耗費大量的人力物力，大大降低實施效率。基于此，提出了支持風電場遠程集控系統、以技術創新為動力的遠程五防方法，提高風電場監控的工作效率。
3.遠程五防實現方法分析
遠程五防的硬件基礎基于三個要素：總站、基站和通信渠道。首先，在風電場集中控制中心設置五防控總站，在各風電場監控室設置基站。通信和信息傳輸可以基于現有的通信和傳輸渠道進行。集中控制中心操作步驟模擬后，將操作票以電子信息的形式傳輸到風電場五防終端，并在現場制作鑰匙。維修人員應攜帶鑰匙進行當地五防操作。
[2]通過電子信息傳輸，取代操作人員，節省時間，提高五防操作效率，提高風電場遠程集中控制自動化。
4.小節
本文結合我國風電產業發展的實際情況，首先分析了當前風電場監測技術的現狀和發展趨勢，結合我國風電產業的具體發展，將大數據、數據挖掘、智能算法等先進技術與風電產業有機融合，從技術角度分析展望未來風電遠程集控技術的結合。此后，針對制約風電場遠程集控技術發展的制約因素之一，提出了一種基于通信的風電場變電站“遠程五防”操作方法對我國風電場監控系統向遠程集控系統的順利轉變具有一定的現實意義。
