风电场信息系统的开发与应用

二、风电场运维服务系统开发

风电场运维服务系统主要包括日常维护系统和故障专家系统两部分，日常运维主要是通过统一数据平台提供的服务来完成日常的运行与维护操作，主要包括：运行管理、维护管理、设备物资管理、档案管理和安全管理五部分。运行管理要求运维人员对日常工作内容进行录入和查询，通过网上办公来规范风电场运行管理制度，减少人为差错，提高工作效率。在发现故障后，系统将自动新建缺陷记录，记录风电机组编号、故障代码、故障开始时间、故障结束时间、故障时长和故障次数等，人工只需选择故障分类，系统会根据故障代码和故障专家中的信息自动列出故障处理方案，方便运维人员进行处理。风电机组档案管理记载了每台风电机组的基本信息、关键时间点、缺陷记录、隐患记录、维护记录。通过对所有风电机组及主要部件的生产厂家、型号等基本参数进行维护，来管理风电机组整个生命周期所有的记录。该系统还可通过风电场设备日常监控及运行报表，对单个风电场进行数据对比，也可进行横向的多个风电场的对比。

故障专家系统是一个闭环设计的，具有知识库自学习功能的系统，主要包括健康监测和故障诊断两部分。健康监测系统具有实时预警、实时视频监视、状态在线监测、个性化分析功能。可实现风电场常规设备监控与风电机组健康状况的诊断。通过监控参数与报表分析，可对风电机组核心控制策略进行优化，提高风电机组发电量，降低风电机组机械载荷;对风电机组部件进行运行参数的优化与调整，提高部件安全性及寿命，提高风电机组可利用率;对不同风电机组的相同部件运行特性分析，分析出部件的缺陷，进行设计改进，使风电机组安全性提高，质量优化。

故障诊断系统主要是针对故障进行常规统计、状态跟踪、精准挖掘和定制分析，通过对风电机组故障信息的二次处理，利用故障专家库全面分析故障原因、部位和故障特征，对故障进行排除。故障专家库通过人工记录采集故障和系统自动采集故障不断进行更新。除此之外，该系统还具有远程专家诊断，维护计划制定，风电机组辅助学习等功能。风电机组的故障类型主要有电气系统故障、传感器故障、齿轮箱故障、发电机故障、机组震动故障、控制系统故障等。系统可配置每个分类下的具体故障清单和相应的解决措施(不同类型风电机组对应不同的故障清单)，并可根据日常维护积累经验完善故障解决措施。该系统运用数据挖掘技术，从大量的风电场运行数据中揭示出隐含的，具有潜在价值的信息，并采用人工智能的方法，根据故障描述，模糊查询相关故障的处理推荐方案，辅助风电场维护人员进行故障排除。该系统的运行能降低维护成本，减小运维人员工作量，提高风电场年发电量。

三、风电场智能调度系统开发

风力发电的随机性，间歇性和反调性造成了并网难题，风电场智能调度系统可解决风电场的电网调度问题，满足电力市场运营技术。该系统根据电网的调度指令，结合当前风电场风况，风电机组运行状况及风电机组发电特性，进行风电场有功无功调节。该系统可以均衡风电场进行发电生产，合理安排检修;平时保证尽可能多的风电机组处于运行状态，减少风电机组启停机次数，特别是在特殊环境地区，风电机组保持运转，能够延长风电机组寿命。

四、风电场数据分析与评估系统开发

统计分析通过系统采集所需数据，运用多种数学方法对数据进行综合对比分析、线性分析、相关性分析和趋势预测等二次处理，最终得出结论，并形成图形、报表、报告等标准模板供决策分析用。该系统的应用可以优化风电机组核心控制策略，提高风电机组发电量;可以优化与调整风电机组部件运行参数，提高部件安全性及寿命，提高风电机组可利用率;分析不同风电机组的相同部件运行特性，分析出部件的缺陷，进行部件设计改进。通过风电场运行数据分析，也可对机组选型，风电场选址，风电机组摆放位置进行评估，挖掘提高机组回报率的方法与策略。

五、其他

本系统还加入了系统总览和综合管理部分。系统总览主要用于各风电场的地理位置和重要信息的展示，包括：地图导航、焦点信息、实时监测等。综合管理可针对本系统维护升级，结合目前信息化发展的方向，为用户提供多种信息交互式的服务管理，包括角色管理、流程管理、数据字典、日志管理，其中数据字典可实现系统参数维护、值列表维护、自动编号设置、调度作业管理等。

该系统的设计符合标准化、规范化要求，采用开放式结构灵活设计，能够方便地进行后期功能扩展。

结语

在未来，风电行业将继续迅速扩张，风电场将向着大型风电场发展，现有的管理模式已不能满足未来的发展趋势，大型风电场的集中监控势在必行。而大型风电场的智能管理离不开数据库，依据数据库可对各种运行数据进行集中存贮和分析，并能实现数据比较、缺陷分析、预警、自动生成报表等功能。信息系统，必将朝着领先的信息化服务，物联网与云计算服务，移动终端服务，故障专家诊断、分析、处理一体化服务及可持续定制化功能服务方向发展。

本文介绍的风电场信息系统建立在模块化软件支撑平台，统一超大容量数据库系统以及引擎系统，一致的对外数据服务接口基础之上，可实现风电场基本专业应用和智能高级应用，实现风电场的可靠、经济、高效、电网友好、环境友好和使用安全的目的。提高风电场管理高效性，供电可靠性，更好地体现社会效益和企业效益。

(作者单位：浙江运达风电股份有限公司)