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風電場SCADA及運維云平臺
發布時間： 2021-02-01 點擊次數： 3236次一、項目概況風場監控系統布置于風場監控室內，由風機監控系統、風電場功率管理系統（能量管理系統）、第三方接口系統組成。其主要包括風機監控、數據采集、數據存儲、數據查詢、數據呈現、Web發布、風機管理、風場調度、安全審計等功能。二、項目部署風電場監控運維平臺軟件系統是風電場遠程控制系統的組成部分，風電場遠程控制系統由網絡通訊系統、風電場監控運維平臺系統組成。
風電場網絡通訊采用光纜傳輸，風機與風機之間的網絡拓撲結構采用可自愈式以太環網結構，風場級拓撲結構為多環結構。風機機艙與塔基之間的連接光纜為多模光纜。風機與風機之間及風機與監控中心之間的連接均為單模光纜。風場通訊網絡環內采用100M光纖以太網絡。核心交換機與風場監控系統服務器的接口采用1000M以太網。硬件系統包括數采服務器2臺、數據服務器2臺、應用服務器2臺（應用服務器通常與數采服務器合二為一）、發布機1臺、I/O機1臺，操作員站1臺、若干安全隔離設備。其中，數據服務器存放歷史數據，具體實施過程中，甲方可根據風場規模進行服務器配置，小規模風場可將數采服務器、數據服務器、應用服務器合而為一，對于大規模風場可部署多臺數采服務器、數據服務器及應用服務器，軟件采用模塊化設計，可部署于同一臺服務器也可分別部署。三、軟件設計說明將軟件分為三層，軟件部署主要包括風機數采服務器程序、應用服務器程序、數據服務器程序、發布機程序、I/O機程序。將該監控系統程序根據功能結構劃分為三層，采集層、服務層、前端網站，每部分均可根據服務器分布情況獨立安裝部署，程序之間均采用標準UDP或TCP協議。I/O機主要完成協議轉換及第三方接口通訊功能，主要通訊協議均部署在該服務器，在實際應用中，各技術協議是以應用的方式呈現的，可根據系統程序框架，自由添加協議，可對每個協議進程進行添加、關閉和配置。按照程序開發架構方式，各通訊協議均可部署至任何一臺服務器。發布機包含了完整的網站服務、UI、網閘通訊、歷史數據記錄及查詢功能，將風機數據發布至公網，可遠程訪問查看該風場狀態。軟件的設計框架如圖2所示：
四、軟件功能介紹1）風場概覽:可以通過矩陣型、環線型、列表型、地圖行四種模式查看整個風場的運行狀態
2）風機監視：可以查看單個風機運行的詳細信息，并可對風機進行控制操作
3）風機控制：可以進行整個風場、單個環線、單個風機、多個風機集中模式的控制操作
4）歷史數據：可查看時間段內風機運行的狀態曲線
五、總結風電場監控運維平臺按照靈活的部署設計，可部署于WindowsSever2016、Linux（CentOS7）、Unix、中標麒麟國產操作系統，采用B/S網絡架構，支持Chrome、Safari、Firefox、IE11瀏覽器，支持時鐘同步等功能；該系統滿足監控風機數量不低于300臺，且適用于不同機組混裝、不同組件混裝，可在一套監控軟件上實現不低于300機組的監控，但允許服務器軟件實現分布式布置，可配置多套單臺服務器，同時單臺可監控機組數量可達到100臺（單臺監控機組數量可根據具體項目進行數量調整），數據采集、顯示刷新頻率不高于1秒；該系統可以模擬量數據存儲采用秒級及分鐘級存儲，其中，故障前后5分鐘內的秒級數據要求保存，其余秒級存儲數據要求在數據庫中保留3個月，以便數據分析使用；布爾量數據采用逢變則存的方式。秒級存儲數據查詢及報表根小顆粒度為1秒，可根據不同時間步長查詢顯示模擬量數據；分鐘級存儲的數據查詢及報表小顆粒度為1分鐘，可根據不同時間不長查詢顯示模擬量數據；布爾量獨立查詢，不與模擬量一起混合查詢；該系統滿足為風功率預測、上級調度系統、業主自建監控中心、甲方數據中心、在線振動監測系統、視頻監控系統、自動消防系統、箱變監控系統、空氣密度儀、升壓站等第三方系統預留通訊數據接口，上傳風力發電機組相關信息并接收相關指令。