淺談區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理在風(fēng)電場(chǎng)管理中的作用

梁鄭釗

摘要：文章結(jié)合我國(guó)風(fēng)電發(fā)展?fàn)顩r，通過(guò)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)管理現(xiàn)狀的調(diào)查和研究，從風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理的角度，闡述了實(shí)施區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理，建設(shè)區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中心的必要性，并介紹了區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中心集控系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能，對(duì)推進(jìn)風(fēng)電場(chǎng)的管理工作有一定作用。

關(guān)鍵詞：區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)；風(fēng)電場(chǎng)；運(yùn)行管理；生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理；風(fēng)電技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TM614 文章編號(hào)：1009-2374（2017）06-0230-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.06.115

隨著國(guó)家風(fēng)電產(chǎn)業(yè)政策落實(shí)和風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量已位于世界前列。但風(fēng)電場(chǎng)自身有著與傳統(tǒng)能源不同的特點(diǎn)，因此需對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行深層次的剖析，而在現(xiàn)階段，實(shí)施風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理，是風(fēng)電場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)，能保障風(fēng)電場(chǎng)綜合利用效益最大化。

1 風(fēng)電場(chǎng)管理的現(xiàn)狀

我國(guó)的風(fēng)能資源豐富，但通過(guò)分析不難發(fā)現(xiàn)風(fēng)電項(xiàng)目選址一般比較偏僻，環(huán)境較差，電場(chǎng)工作人員長(zhǎng)期駐守現(xiàn)場(chǎng)，其工作生活都不方便，導(dǎo)致各電場(chǎng)人員招聘困難，現(xiàn)有技術(shù)人員流失嚴(yán)重，不利于吸引人才和隊(duì)伍的穩(wěn)定。目前風(fēng)電項(xiàng)目面臨著專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才短缺、電場(chǎng)生產(chǎn)技術(shù)力量薄弱等共性問(wèn)題，客觀上增加了項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)的成本和管理難度。為進(jìn)一步優(yōu)化管理，改善運(yùn)維人員工作條件，降低運(yùn)營(yíng)成本，迫切需要尋求一種新的運(yùn)行管理模式。同時(shí)由于風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)地點(diǎn)分散，需要對(duì)多個(gè)場(chǎng)站的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況同時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，要求把各場(chǎng)站各廠家的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)集中起來(lái)以便于比較分析?，F(xiàn)有的分散監(jiān)視與控制手段無(wú)法實(shí)現(xiàn)。而且目前風(fēng)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)都是由風(fēng)電機(jī)組制造商配套提供，各廠家的系統(tǒng)互不兼容，一個(gè)公司內(nèi)多套生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)并存，一旦投入使用后很難對(duì)其更新升級(jí)，不利于運(yùn)行管理。

根據(jù)風(fēng)電行業(yè)現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)施區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理，建設(shè)區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中心將是風(fēng)電行業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

2 區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理的概念

區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理是指結(jié)合生產(chǎn)、檢修及備品備件管理，遵循“統(tǒng)籌規(guī)劃、集中管理、集控進(jìn)城”的原則，在生活條件優(yōu)越地區(qū)設(shè)置區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)所屬地域分散的多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視與控制的要求，提升新能源公司的綜合管理水平，實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程集中監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)少人值守、區(qū)域檢修維護(hù)、規(guī)范統(tǒng)一管理”的科學(xué)管控模式。一是提供信息共享、技術(shù)支持、信息化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同控制系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)在同一平臺(tái)下統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一管理和調(diào)度，電場(chǎng)效率達(dá)到最大化；二是優(yōu)化人力資源配置，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)化管理；三是提高生產(chǎn)管理的自動(dòng)化程度，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率；四是便于管理人員及時(shí)掌控所有風(fēng)電場(chǎng)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)情況，及時(shí)做出正確的判斷，提高管理層指導(dǎo)生產(chǎn)工作的及時(shí)性、針對(duì)性和科學(xué)性。

區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中心建設(shè)應(yīng)遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施、專(zhuān)業(yè)管理”的原則，積極穩(wěn)妥推進(jìn)，同時(shí)要為運(yùn)營(yíng)管理中心和場(chǎng)站的安全運(yùn)營(yíng)提前做好各項(xiàng)保障措施。

按照“區(qū)域維檢、場(chǎng)站安?！钡脑瓌t，根據(jù)新能源項(xiàng)目分布及規(guī)劃情況設(shè)立區(qū)域維檢中心，配備適量檢修維護(hù)、安保人員，設(shè)置區(qū)域備品配件庫(kù)房，開(kāi)展片區(qū)新能源電站的就地維檢工作，做到維檢人員、設(shè)備及備品備件相對(duì)集中管理及調(diào)配，確保各新能源電站維檢工作能夠做到按時(shí)巡檢、快速響應(yīng)、及時(shí)消缺。

3 區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中心主要功能

3.1 基本功能

新能源電站設(shè)備和升壓站數(shù)據(jù)采集和接入、監(jiān)視控制、防誤閉鎖、事故追憶、報(bào)警處理、綜合統(tǒng)計(jì)與查詢(xún)、分析計(jì)算和報(bào)表管理。

3.2 安全生產(chǎn)管理功能

依托集控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)信息實(shí)時(shí)采集，完成對(duì)多個(gè)新能源電場(chǎng)（站）進(jìn)行監(jiān)視與控制，實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班、少人值守”，減少新能源電場(chǎng)的管理成本；可對(duì)公司所屬場(chǎng)站主要電氣設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)備安裝地點(diǎn)以及周?chē)h(huán)境進(jìn)行全天候的圖像監(jiān)視及安全警戒，以滿(mǎn)足電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)需要監(jiān)視關(guān)鍵部位設(shè)備的要求；能實(shí)現(xiàn)對(duì)公司風(fēng)功率預(yù)測(cè)的集中管理及生產(chǎn)信息的綜合展示。

3.3 人才培養(yǎng)功能

生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中心具有培訓(xùn)功能，能夠?qū)Ω鲌?chǎng)站值守人員和區(qū)域維護(hù)人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，通過(guò)培訓(xùn)使每位維護(hù)人員成為能夠獨(dú)立完成風(fēng)電場(chǎng)故障診斷、故障分析、故障處理的專(zhuān)業(yè)化技術(shù)人才。

3.4 區(qū)域維檢管理功能

依托集控系統(tǒng)，完成設(shè)備管理、物資管理、檢修管理工作。采用區(qū)域維檢，當(dāng)出現(xiàn)定檢、大部件更換和大的設(shè)備缺陷處理時(shí)，指揮區(qū)域內(nèi)的電場(chǎng)維護(hù)人員組成檢修隊(duì)伍。區(qū)域維檢實(shí)現(xiàn)了一體化、專(zhuān)業(yè)化管理，既提高檢修質(zhì)量和安全可靠性，同時(shí)利用新能源項(xiàng)目維檢工作不均衡的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)減員增效。

3.5 生產(chǎn)技術(shù)支持功能

通過(guò)集控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中采集、處理和分析，利用數(shù)字化管理平臺(tái)開(kāi)展故障分析診斷，輔助開(kāi)展設(shè)備檢修維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題，有針對(duì)性地提出解決方案，從而提高設(shè)備可利用率，實(shí)現(xiàn)增發(fā)電量，有效提高經(jīng)濟(jì)效益。

4 區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中心集控系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能

在新能源場(chǎng)站區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的管理和場(chǎng)站的日常管理是緊密結(jié)合在一起的，場(chǎng)站的定檢、巡檢、故障處理等日常工作都離不開(kāi)集控系統(tǒng)的支持。集控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目的是搭建基于風(fēng)電機(jī)組監(jiān)控平臺(tái)，提升公司對(duì)新能源項(xiàng)目的管控能力，通過(guò)構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺(tái)，提高公司生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)化管理水平，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，其建設(shè)應(yīng)遵循統(tǒng)籌規(guī)劃、適當(dāng)超前、專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)、綜合評(píng)審、專(zhuān)業(yè)施工、安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用的原則。

4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

集控系統(tǒng)本著區(qū)域化集中管理的思想進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，分為電站子站、運(yùn)營(yíng)中心主站兩層對(duì)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視與遠(yuǎn)程控制，并實(shí)現(xiàn)集中管理。系統(tǒng)采用分布式框架，功能應(yīng)用可在系統(tǒng)內(nèi)任一節(jié)點(diǎn)上配置運(yùn)行，具備高性能、可擴(kuò)展、容錯(cuò)強(qiáng)等特點(diǎn)。集控系統(tǒng)應(yīng)為冗余數(shù)據(jù)架構(gòu)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采用分布式設(shè)計(jì)，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)采用備份冗余設(shè)計(jì)。

子站層：按照電力系統(tǒng)二次安全防護(hù)要求，各電站子站按照安全分區(qū)分為安全Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)分別采集場(chǎng)內(nèi)信息。Ⅰ區(qū)與Ⅱ區(qū)分別配置通信服務(wù)器采集各安全區(qū)內(nèi)信息，并分別傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)的Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)。安全Ⅰ區(qū)配置數(shù)據(jù)服務(wù)器，具有斷點(diǎn)續(xù)傳功能，續(xù)傳期間不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。

主站層：部署運(yùn)營(yíng)中心的主系統(tǒng)，由各種功能服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及相應(yīng)的軟件組成。安全Ⅰ區(qū)實(shí)現(xiàn)升壓站及風(fēng)機(jī)的監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制、告警等功能以及電能量計(jì)量系統(tǒng)監(jiān)視；安全Ⅱ區(qū)建設(shè)風(fēng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)；安全Ⅲ區(qū)建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)及利用辦公網(wǎng)絡(luò)的IP電話系統(tǒng)等功能。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)。為保證系統(tǒng)安全性，嚴(yán)格執(zhí)行“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)用、橫向隔離、縱向加密”的電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)要求。

4.2 系統(tǒng)功能

4.2.1 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及處理。集控系統(tǒng)能通過(guò)子站實(shí)時(shí)采集模擬量、開(kāi)關(guān)量、電能量以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)電氣特性符合GB/T 13729的要求，在這個(gè)過(guò)程中需打破廠家技術(shù)壁壘，避免產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)接入費(fèi)。采集數(shù)據(jù)后對(duì)輸入的模擬量信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)合理性檢查、越限判斷及越限報(bào)警、數(shù)字濾波、誤差補(bǔ)償、工程單位變換、信號(hào)抗干擾等處理。

在經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后，在集控中心實(shí)現(xiàn)所轄子站的各系統(tǒng)數(shù)據(jù)、狀態(tài)友好監(jiān)視畫(huà)面，并達(dá)到遠(yuǎn)程控制功能，對(duì)于報(bào)警信息實(shí)時(shí)顯示提供處理意見(jiàn)。

4.2.2 建立與維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)應(yīng)建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，不斷更新采集到的全部實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；建立歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，保存需要長(zhǎng)期存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，保存周期可調(diào)，存儲(chǔ)時(shí)間不少于兩年。留有至少200%的裕度，當(dāng)存貯容量余額低于總?cè)萘康脑O(shè)定值時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。數(shù)據(jù)庫(kù)便于擴(kuò)充與維護(hù)，并支持在線修改和離線生成。

4.2.3 控制操作。集控系統(tǒng)能遠(yuǎn)程操作所管轄子站的所有遠(yuǎn)程操作，包括風(fēng)電機(jī)組的啟停、復(fù)位和有功、無(wú)功的調(diào)節(jié)；斷路器以及隔離開(kāi)關(guān)的分、合；有載調(diào)壓變壓器分接頭位置的調(diào)節(jié)；無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的投、切和出力調(diào)節(jié)等?？刂撇僮鞣譃閮杉?jí)，并支持相互切換，控制級(jí)別由高到低依次為站內(nèi)控制、集控控制，兩種控制級(jí)別應(yīng)相互閉鎖，同一時(shí)刻只允許一級(jí)控制。

4.2.4 報(bào)警處理。報(bào)警分兩種方式：一種是事故報(bào)警；另一種是預(yù)告報(bào)警。前者包括非操作引起的斷路器跳閘和保護(hù)裝置動(dòng)作信號(hào)。后者包括一般設(shè)備變位、狀態(tài)異常信息、模擬量越限/復(fù)限、計(jì)算機(jī)站控系統(tǒng)的各個(gè)部件、間隔層單元的狀態(tài)異常等。報(bào)警處理應(yīng)分類(lèi)、分級(jí)、分場(chǎng)站進(jìn)行，并應(yīng)以列表、光字牌、語(yǔ)音等方式提供給用戶(hù)，重要報(bào)警應(yīng)提供確認(rèn)操作。重復(fù)報(bào)警不能互相屏蔽，并應(yīng)具有報(bào)警次數(shù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)功能。

4.2.5 時(shí)間順序記錄及事故追憶。事故追憶的范圍和采樣周期能自由設(shè)定，至少記錄事故前1min到事故后3min的所有相關(guān)模擬量和開(kāi)關(guān)量，并能反演事故過(guò)程。事故追憶可由定義的事故源觸發(fā)，也可設(shè)置為由人工觸發(fā)。

4.2.6 軟五防功能。集控中心對(duì)子站一次設(shè)備遠(yuǎn)程控制應(yīng)具有防止誤拉、合斷路器，防止帶負(fù)荷拉、合刀閘，防止帶電掛接地線，防止帶地線送電的功能。系統(tǒng)能對(duì)運(yùn)行人員的電氣設(shè)備操作步驟進(jìn)行控制、判斷和分析，以確定該操作是否合法、合理、安全、正確。子站設(shè)備控制必須具有“軟防誤操作”校驗(yàn)功能。

4.2.7 運(yùn)行管理。集控系統(tǒng)能根據(jù)運(yùn)行要求，實(shí)現(xiàn)事故記錄檢索、運(yùn)行操作指導(dǎo)、在線設(shè)備管理、操作票開(kāi)列、模擬操作、運(yùn)行記錄及交接班記錄、參數(shù)配置、權(quán)限設(shè)置等管理功能。

通過(guò)上述集控系統(tǒng)的各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域風(fēng)電場(chǎng)的集中控制，現(xiàn)場(chǎng)保留少量檢維人員完成接受生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中心指令、就地操作、安全措施實(shí)施等工作，逐步實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班、少人值守”。

綜上所述，針對(duì)新能源項(xiàng)目單機(jī)規(guī)模小、發(fā)電設(shè)備數(shù)量眾多、場(chǎng)址分散的特點(diǎn)，設(shè)立區(qū)域生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中心，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)的集中監(jiān)視控制、綜合數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)一運(yùn)維調(diào)度管理，為開(kāi)展區(qū)域規(guī)模化檢修維護(hù)、合理優(yōu)化資源配置、提高生產(chǎn)管理效率提供數(shù)字化管理平臺(tái)，逐步將當(dāng)前分散式、扁平化的生產(chǎn)管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)閰^(qū)域化、集約化的精細(xì)生產(chǎn)管理模式，解決管理主體過(guò)多、資源配置不合理、管理效率偏低、經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)受限的問(wèn)題。

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（責(zé)任編輯：周 瓊）