一种基于电力调度数据网的风电场群生产调度运维系统技术方案

本发明专利技术为一种基于电力调度数据网的风电场群生产调度运维系统，该系统是包括集控中心和风电场子站；其连接关系为：调度中心连接集控中心，集控中心通过电力调度数据网连接风电场子站；其中，所述的调度中心为省级调度中心或地区调度中心；所述的电力调度数据网为地区、县市的电力部门搭建的用于传输电力数据的内部电力调度数据网络。本发明专利技术建立集控中心主站，集控中心接受调度中心的总指令，在集控中心根据各个风电场的实际受风情况及风机健康状况，将调度总指令做最优分解，然后各个风电场直接接受集控中心的统一调度，有效的实现了风电场群的统一调度管理，优化了资源配置，提高了风能利用率。

A production scheduling operation and maintenance system for wind farms based on power dispatching data network

The invention relates to a wind farm group production scheduling operation and maintenance system of electric power dispatching data network based on the system, including control center and wind power station; the connection relation of the dispatch center connection control center, control center through the electric power dispatching data network connecting wind farm sub station; wherein, the dispatch center the scheduling for the provincial dispatching center or regional center; power dispatching data network in the power sector to build regions, counties for internal power dispatching data network transmission power data. The establishment of centralized control center station, set the total command control center receive the dispatch center, the control center according to the realities of each wind farm by wind and wind machine health, will always make the optimal scheduling instruction decomposition, and then each wind farm directly to the centralized control center unified control, effective implementation of a unified the scheduling management of wind farm group, optimize the allocation of resources, improve the utilization rate of wind energy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风电场集控技术及电网调度领域,尤其涉及一种基于电力调度数据网的风电场群生产调度运维系统
技术介绍
当今社会不可再生能源日益枯竭，为了维护生态平衡，使人与自然和谐相处，必须走可持续发展道路，因此可再生能源的开发和使用显得尤为重要。风力发电以其丰富、清洁、可再生等优势逐渐得到世界各国的广泛应用，风力发电技术日益成熟，风电产业逐步发展。风电场的规模持续扩张,但由于风电场单机规模小、风机数量众多、场址分散且多处于偏远恶劣环境，这在一定程度上限制了风电行业的发展。近几年行业内针对性的提出了风电场群集中监控系统的概念，并指出在区域建立远程集控中心的方案,建立统一集中监控的一体化平台,实现对多个风场集中化管理。为能够实现多个风场统调，进行最优分配，传统电网对风电场的调度模式是：调度中心用电话的方式逐个向所辖风电场下发标准指令。但是由于调度中心无法掌握各不同风电场的出力情况，会出现个别风电场弃风严重而另一些风电场却不能完成发电任务的状况。此外仍然存在一些问题没有解决，比如电网对同区域内风电场不能实现统调；远程系统不能实现对风电场的实时操作；故障不能预判，只能救火式运维；备件管理落后，不能实现全寿命周期管理；运行维护相关数据整理分析不能标准化。此外由于风电场设备种类繁多，通讯接口不统一，风电场升压站和风机的数据采集成为一大难点,并且在集控中心的大部分功能也仅局限于对实时数据的显示和简单的对下控制。由于在现有风电场中已经运行有一套用于电力调度部门的数据采集系统，系统新建的数据采集系统不应与现有数据采集系统形成相互干扰。
技术实现思路
本专利技术的目的为针对现有调度方式的不足，提出了一种基于电力调度数据网的风电场群生产调度运维系统。在本专利技术中，建立集控中心主站，集控中心接受调度中心的总指令，在集控中心根据各个风电场的实际受风情况及风机健康状况，将调度总指令做最优分解，然后各个风电场直接接受集控中心的统一调度，有效的实现了风电场群的统一调度管理，优化了资源配置，提高了风能利用率。在本专利技术中，优化了电网调度指令下发方式，风机与升压站数据均通过电力调度数据网统一传输到集控中心，不同于以往风机数据用公网vpn传输的方式，有效的保证了所采集风机数据与升压站数据的安全性。本专利技术的技术方案为：一种基于电力调度数据网的风电场群生产调度运维系统，该系统是包括集控中心和风电场子站；其连接关系为：调度中心连接集控中心，集控中心通过电力调度数据网连接风电场子站；其中，调度中心和电力调度数据网为现有电力设施；所述的调度中心为省级调度中心或地区调度中心；所述的电力调度数据网为地区、县市的电力部门搭建的用于传输电力数据的内部电力调度数据网络；所述的集控中心包括：运行监控子系统、能量管理子系统、前置采集子系统、电能计量子系统、保护录波子系统、风机状态监测子系统、产能预报子系统、风机故障知识子系统、调度报表子系统、物资管理子系统、WEB发布子系统、数据挖掘子系统、第一主干网交换机、第一防火墙、第二主干网交换机、正向隔离装置、第三主干网交换机、第二防火墙、第四主干网交换机、I区前置网交换机、第一纵向加密装置、II区前置网交换机、第二纵向加密装置、第一核心路由器、第二核心路由器、电力调度电话；其连接关系为：首先，在主干网上依次设置第一主干网交换机、第一防火墙、第二主干网交换机、正向隔离装置、第三主干网交换机、第二防火墙、第四主干网交换机；运行监控子系统、能量管理子系统、前置采集子系统分别连接第一主干网交换机，前置采集子系统还连接I区前置网交换机，I区前置网交换机还连接第一纵向加密装置，第一纵向加密装置还连接第一核心路由器；电能计量子系统、保护录波子系统分别连接第二主干网交换机，同时电能计量子系统、保护录波子系统又分别连接II区前置网交换机，II区前置网交换机连接第二纵向加密装置，第二纵向加密装置连接第二核心路由器；风机状态监测子系统、产能预报子系统、风机故障知识子系统、调度报表子系统分别连接第三主干网交换机；物资管理子系统、WEB发布子系统、数据挖掘子系统、电力调度电话分别连接第四主干网交换机；其中电力调度电话与调度中心连接；第一核心路由器、第二核心路由器分别连接电力调度数据网。所述的风电场子站包括第三核心路由器、第三纵向加密装置、风场I区数据接入交换机、第四纵向加密装置、opc网关机、数据转发rtu、风场II区数据接入交换机；其连接关系是：opc网关机和数据转发rtu分别连接风场I区数据接入交换机，风场I区数据接入交换机连接第三纵向加密装置，风场II区数据接入交换机连接第四纵向加密装置，第三纵向加密装置和第四纵向加密装置分别连接第三核心路由器,第三核心路由器连接电力调度数据网，原有风机SCADA服务器连接opc网关机，原有风电场rtu连接数据转发rtu，原有电量采集终端、原有保信子站、原有故障录波器、原有风机振动在线监测服务器、原有风场功率预测服务器分别连接风场II区数据接入交换机；所述的运行监控子系统组成包括2台冗余的实时数据服务器、2台冗余的历史数据服务器、配置6台集控操作员工作站、1台报表和报警工作站和2台维护工作站，他们均分别与第一主干网交换机相连；所述的能量管理子系统包括能量管理服务器1台,直接与第一主干网交换机相连；所述的前置采集子系统包括2台前置采集服务器，二者分别与第一主干网交换机相连；所述的电能计量子系统包括电能计量服务器、工作站各1台，二者分别与第二主干网交换机相连；所述的保护录波子系统包括保护录波服务器、工作站各1台，二者分别与第二主干网交换机相连；所述的风机状态监测子系统包括风机状态监测服务器、工作站各1台，二者分别与第三主干网交换机相连；所述的产能预报子系统包括产能预报服务器、工作站各1台，二者分别与第三主干网交换机相连；所述的风机故障知识子系统包括风机故障知识服务器、工作站各1台，二者分别与第三主干网交换机相连；所述的调度报表子系统包括调度报表工作站1台，直接与第三主干网交换机相连；所述的物资管理子系统包括物资管理服务器、工作站各1台，二者分别与第四主干网交换机相连；所述的WEB发布子系统包括WEB发布服务器、工作站各1台，二者分别与第四主干网交换机相连；所述的数据挖掘子系统包括2台数据挖掘服务器以及1台磁盘阵列，其中，2台数据挖掘服务器分别与第四主干网交换机相连，同时，它们还分别与磁盘阵列相连；所述的第一主干网交换机、第二主干网交换机、第三主干网交换机、第四主干网交换机均为为H3C S5120-LI系列以太网交换机；所述的第一防火墙和第二防火墙均为网御神州SecGate-3600-G7系列防火墙；所述的正向隔离装置为南瑞公司的SysKeeper-2000系列正向隔离设备；所述的I区前置网交换机和II区前置网交换机均为H3C S5120-LI系列以太网交换机；所述的第一纵向加密装置和第二纵向加密装置均为南瑞公司的NetKeeper-2000系列加密装置；所述的第一核心路由器和第二核心路由器均为华为公司的NE40E型号路由器；所述的第三核心路由器为华为公司的NE40E型号路由器；所述的第三纵向加密装置及第四纵向加密装置，均为南瑞公司的NetKeeper-2000系列加密装置；所述的风场I区数据接入交换机及风场II区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电力调度数据网的风电场群生产调度运维系统，其特征为该系统是包括集控中心和风电场子站；其连接关系为：调度中心连接集控中心，集控中心通过电力调度数据网连接风电场子站；其中，调度中心和电力调度数据网为现有电力设施；所述的调度中心为省级调度中心或地区调度中心；所述的电力调度数据网为地区、县市的电力部门搭建的用于传输电力数据的内部电力调度数据网络；所述的集控中心包括：运行监控子系统、能量管理子系统、前置采集子系统、电能计量子系统、保护录波子系统、风机状态监测子系统、产能预报子系统、风机故障知识子系统、调度报表子系统、物资管理子系统、WEB发布子系统、数据挖掘子系统、第一主干网交换机、第一防火墙、第二主干网交换机、正向隔离装置、第三主干网交换机、第二防火墙、第四主干网交换机、I区前置网交换机、第一纵向加密装置、II区前置网交换机、第二纵向加密装置、第一核心路由器、第二核心路由器、电力调度电话；其连接关系为：首先，在主干网上依次设置第一主干网交换机、第一防火墙、第二主干网交换机、正向隔离装置、第三主干网交换机、第二防火墙、第四主干网交换机；运行监控子系统、能量管理子系统、前置采集子系统分别连接第一主干网交换机，前置采集子系统还连接I区前置网交换机，I区前置网交换机还连接第一纵向加密装置，第一纵向加密装置还连接第一核心路由器；电能计量子系统、保护录波子系统分别连接第二主干网交换机，同时电能计量子系统、保护录波子系统又分别连接II区前置网交换机，II区前置网交换机连接第二纵向加密装置，第二纵向加密装置连接第二核心路由器；风机状态监测子系统、产能预报子系统、风机故障知识子系统、调度报表子系统分别连接第三主干网交换机；物资管理子系统、WEB发布子系统、数据挖掘子系统、电力调度电话分别连接第四主干网交换机；其中电力调度电话与调度中心连接；第一核心路由器、第二核心路由器分别连接电力调度数据网；所述的风电场子站包括第三核心路由器、第三纵向加密装置、风场I区数据接入交换机、第四纵向加密装置、opc网关机、数据转发rtu、风场II区数据接入交换机；其连接关系是：opc网关机和数据转发rtu分别连接风场I区数据接入交换机，风场I区数据接入交换机连接第三纵向加密装置，风场II区数据接入交换机连接第四纵向加密装置，第三纵向加密装置和第四纵向加密装置分别连接第三核心路由器,第三核心路由器连接电力调度数据网，原有风机SCADA服务器连接opc网关机，原有风电场rtu连接数据转发rtu，原有电量采集终端、原有保信子站、原有故障录波器、原有风机振动在线监测服务器、原有风场功率预测服务器分别连接风场II区数据接入交换机。...

【技术特征摘要】
1.一种基于电力调度数据网的风电场群生产调度运维系统，其特征为该系统是包括集控中心和风电场子站；其连接关系为：调度中心连接集控中心，集控中心通过电力调度数据网连接风电场子站；其中，调度中心和电力调度数据网为现有电力设施；所述的调度中心为省级调度中心或地区调度中心；所述的电力调度数据网为地区、县市的电力部门搭建的用于传输电力数据的内部电力调度数据网络；所述的集控中心包括：运行监控子系统、能量管理子系统、前置采集子系统、电能计量子系统、保护录波子系统、风机状态监测子系统、产能预报子系统、风机故障知识子系统、调度报表子系统、物资管理子系统、WEB发布子系统、数据挖掘子系统、第一主干网交换机、第一防火墙、第二主干网交换机、正向隔离装置、第三主干网交换机、第二防火墙、第四主干网交换机、I区前置网交换机、第一纵向加密装置、II区前置网交换机、第二纵向加密装置、第一核心路由器、第二核心路由器、电力调度电话；其连接关系为：首先，在主干网上依次设置第一主干网交换机、第一防火墙、第二主干网交换机、正向隔离装置、第三主干网交换机、第二防火墙、第四主干网交换机；运行监控子系统、能量管理子系统、前置采集子系统分别连接第一主干网交换机，前置采集子系统还连接I区前置网交换机，I区前置网交换机还连接第一纵向加密装置，第一纵向加密装置还连接第一核心路由器；电能计量子系统、保护录波子系统分别连接第二主干网交换机，同时电能计量子系统、保护录波子系统又分别连接II区前置网交换机，II区前置网交换机连接第二纵向加密装置，第二纵向加密装置连接第二核心路由器；风机状态监测子系统、产能预报子系统、风机故障知识子系统、调度报表子系统分别连接第三主干网交换机；物资管理子系统、WEB发布子系统、数据挖掘子系统、电力调度电话分别连接第四主干网交换机；其中电力调度电话与调度中心连接；第一核心路由器、第二核心路由器分别连接电力调度数据网；所述的风电场子站包括第三核心路由器、第三纵向加密装置、风场I区数据接入交换机、第四纵向加密装置、opc网关机、数据转发rtu、风场II区数据接入交换机；其连接关系是：opc网关机和数据转发rtu分别连接风场I区数据接入交换机，风场I区数据接入交换机连接第三纵向加密装置，风场II区数据接入交换机连接第四纵向加密装置，第三纵向加密装置和第四纵向加密装置分别连接第三核心路由器,第三核心路由器连接电力调度数据网，原有风机SCADA服务器连接opc网关机，原有风电场rtu连接数据转发rtu，原有电量采集终端、原有保信子站、原有故障录波器、原有风机振动在线监测服务器、原有风场功率预测服务器分别连接风场II区数据接入交换机。2.如权利要求1所述的基于电力调度数据网的风电场群生产调度运维系统，其特征为所述的运行监控子系统组成包括2台冗余的实时数据服务器、2台冗余的历史数据服务...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁涛，孙国峰，杨玉坤，邹继行，侯振国，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12