风能与动力工程专业 风电场电气系统课程设计报告 题目名称：48MW(35/110KV升压站)风 电场电气一次系统初步设计指导教师：贾振国 学生姓名： 班级： 设计日期：2014年07月 能源动力工程学院
课程设计成绩考核表
摘要 根据设计任务书的要求及结合工程实际,本次设计为48MW风电场升压变电站电气部分设计。本期按发电机单台容量2000kW计算，装设风力发电机组24台。每台风力发电机接一台2000kVA升压变压器，将机端690V电压升至35kV 并接入35kV集电线路，经3回35kV架空线路送至风电场110kV升压站。 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定顺序连接而成的,电气主接线的不同形式，直接影响运行的可靠性、灵活性，并对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定等都有决定性的影响。 本文是小组成员的配合下和老师的指导下完成的，虽然时间很短，没有设计出特别完整的成果，可是我们学会了如何查找对自己有用的资料，如何设计一个完整的风电场电气系统。并且我们设计出了三张图，包括风机与箱式变电站接线图、35KV风电场集电线路接线图、110KV变电所电气主接线图,在这里感谢小组成员们的辛勤付出和贾老师的耐心指导。 关键词：主接线电气设备配电装置架空线路防雷与接地
Abstract According to the requirements of the design task and combined with the engineering practice, the design is part of the 48MW wind power booster substation electrical design. This period in accordance with the generator unit capacity of 2000kW calculation, installation of 24 wind turbine units. Each wind generator with a 2000kV A step-up transformer, the terminal 690V voltage to 35kV and access 35kV integrated circuit, the 3 35kV overhead transmission line to the wind farm 110kV booster station. Substation is an important part of power system, which directly affects the safety and economic operation of the whole power system, is the intermediate link between power plants and users, plays a role in transformation and distribution of electricity. The main electrical wiring is composed of a transformer, circuit breaker, isolating switch, transformer, bus, surge arresters and other electrical equipment according to a certain order which is formed by the connection of different form, the main electrical wiring, directly affect the operation reliability,flexibility, and the choice of electrical equipment, power distribution equipment arrangement, relay protection and control to have a decisive impact. This paper is combined with team members and under the guidance of teachers completed, although time is very short, no design particularly integrity achievements, but we learned how to find useful on its own data, how to design a complete wind farm electrical system. And we designed the three pictures, including fans and box type substation wiring diagram, 35KV wind farm set wiring diagram of an electric circuit, 110KV substation main electrical wiring diagram.Thanks to the team members to work hard and Jia teacher's patient instructions here. Key word：The main wiring Electrical equipment Distribution device Overhead line Lightning protection and grounding
大型风电场远程与中央监控系统 1 系统组成 大型风电场远程与中央监控系统由服务于风电场的风电场中央监控系统和服务于风电公司的风电场远程运行信息管理系统两部分组成。其中风电场中央监控系统安装于风电场内，实现对风电场内所有风电机组的中央监控功能以及风电场发电功率预测、风电场发电智能控制等高级应用功能；风电场远程运行信息管理系统安装于风电公司，实现对所辖各风电场运行数据的远程管理功能。 图1-1 系统功能组成 1.1 风电场中央监控系统的系统组成 如图1-2所示，大型风电场中央监控系统根据风电场规模在监控中心放置一台或者多台应用服务器以及一台数据库服务器，应用服务器通过通信集中器连接光纤网络与风电机组进行通信，应用服务器与通信集中器间设置双向物理隔离设备，以避免来自应用服务器和监控网络的非法访问，监控人员可通过连接在监控总线上的主控室工作站访问安装在应用服务器上的风电场中央监控系统，实现对风电机组的中央监控。在应用服务器与风电场外网络出口处设置双向物理离设备，防止风电场外数据对风场内部设备的影响。
风力发电机 风力发电机 图1-2 风电场中央监控系统的物理组成
1.2 风电场远程运行信息管理系统的系统组成 由于风电公司与其所属风电场往往距离遥远且风电场分布分散的特点，在风电公司与其风电场之间建设专网成本过高，因此利用Internet通道实现互联是经济、可行的方案。如图1-3所示，风电公司与其所属的各风电场采用VPN设备连接互联网，实现风电公司应用服务器和风电场应用服务器的通信。VPN设备可保证风电场端及风电公司端网络的有效访问及网络安全。风电公司内部工作站可通过公司内部网络以浏览器的方式直接访问安装在应用服务器上的风电场远程运行信息管理系统，实现对风电场运行信息的远程管理。 图1-3 风电场远程运行信息管理系统的物理组成 2 系统功能 2.1 风电场中央监控系统的系统功能 2.1.1基本功能 通信管理：系统自动与预先设定的风电机组建立通信连接，并具有通信中断后的自动重新连接功能。通信功能的设计遵循国际风电机组监控通讯标准IEC61400-25协议，结合主流控制器提供的标准OPC接口，实现风机PNP功能。 数据存储：数据存储的功能分别在通讯集中器和数据库服务器中实现。通信集中器中可存储风电机组数不小于100台、时间分辨率0.5s以下15天的实时运行数据。数据库服务器可存储风电机组数不小于100台、时间分辨率0.5s以下20年的实时运行数据。 监视功能：实时监视风电机组的运行状态及运行数据（数据刷新周期可由后台设置，设置范围视风电机组型号而定，一般为0.5s-30s）。实现绘制风速－功率曲线、风速分布曲线、风速趋势曲线等功能。
浅谈风力发电场电气一次系统 0.概述 根据国家电力公司《全国风力发电“十五”计划及2015年远景规划研究报告》的有关情况，我国风电发展规划到2015年底全国累计装机9544MW，2020年底全国累计装机15000MW到20000MW。根据国家利用风力发电来改变能源结构并改善环境，是我国在能源开发领域中重要的策略之一。 本文通过对大唐文登二期风电场、莱州三期风电场、黑龙江立宏集团大庆风云风电场、大庆九间房风电场、吉林大安海坨风电场、印度PALSI风电场、土耳其MYENERGY风电场等工程的招标文件、可研文件、初设或施工图资料及部分厂家资料的分析，结合相关规程规范，对风电场电气设备及系统做简单描述。 1.接入电力系统 接入电力系统应从整体着眼，考虑当地电网布局，消除薄弱环节，增强抗事故干扰能力且降低损耗。送电线路输电容量应充分考虑风电场的规划容量并兼顾地区电力负荷发展的需要。电压等级选择应根据线路长度、输电容量等选择符合国家电压标准要求的最佳电压等级。常见风电场接入系统线路为一回110kV线路（如文登二期、土耳其MYENERGY等）或一回220kV线路（如莱州三期、大庆风云、大庆九间房、大安海坨、印度PALSI等）。 2.风电场电气主接线 风电场一般采取一机一变接线方式，集电线路电压等级选择35kV，这种接线方式最为经济实用。每台风机旁设置一台箱式变。国内风机厂风机出口电压一般为690V，电能经低压动力电缆（以文登二期为例，电缆选择为14×（YJV22-1/1-1×240mm2））输送至箱式变低压侧。 箱式变高压侧选择35kV电力电缆（以大庆风云为例，电缆选择为YJV22-26/35-3×50mm2））直埋敷设至较近的集电线路杆塔。风电场集电线路方案根据场区现场条件和风力机布局确定，一般选择架空线敷设，但当现场条件不允许时，也可选择电缆直埋敷设。 3.升压站电气主接线 升压站电气主接线设计根据风力发电场的规划容量、接入电力系统的要求进行，并进行多个方案的经济技术比较和分析论证。对于分期建设的风电场，第一期设计时应说明风力发电场分期建设的过渡方案，并提出切实可行的措施。常见风电场升压站的电气主接线方式有变压器-线路组接线、单母线接线和桥型接线。 风力发电机的功率因数一般设定为1，本身不需要配置无功补偿装置。但因
风电场及远程监控自动化管理系统 一、系统概述 风电场及远程监控自动化系统采用分层分布的体系结构，整个自动化系统分为三层：风场控制层、区域控制层和集中控制层。风场控制层设在风电场现场，为风电场运行 与管理提供完整的自动化监控，为上级系统提供数据与信息服务；区域控制层 设在区域风电场中央控制室，负责所辖风电场运行状态的监视与管理，为集中 控制层提供数据与信息服务；集中控制层作为总部或集团的风力发电监控中 心，全面掌控所有风电场运行状况，统筹资源调配。 建设风电场及远程监控自动化系统，实现各风电场设备的集中监视和管理，对提高公司综合管理水平、优化人员结构、提高风电场发电效益等十分重要。 提高风电场自动化水平 无人值班少人值守是风电场运营模式的发展方向，对风电场的设备状态、自动化水平、人员素质和管理水平都提出了更高的要求，是风电场一流的设备、一流的人才、一 流的管理的重要标志，建立可以实现风电场及远程监控自动化系统，是实现风 电场无人值班少人值守的必要条件，对全面提高风电场自动化水平有极大的促 进作用。 提高风电场群的经济效益 设置风电场及远程监控自动化系统，建立与当地气象部门的联系，根据气象部门对未来时段天气预报的预测信息，制定风电场在未来时段的生产计划，合理地安排人员调 配和设备检修计划，使资源得到充分利用，提高风电场群的经济效益。 提高风电场群在电网中的竞争优势 随着风电场群规模的日益扩大，风电发电量在电网中占的比重将越来越大，通过建立风电场及远程监控自动化系统，对各风电场的发电状况进行预测，并上报电网公司， 以利于电网公司电力调度计划的制定，提高发电公司在电网中的竞争优势。提高公司管理水平 由于风电场群具有风电场设备多且分布分散，地处偏远的特点，如果对每个风电场单独进行管理，需要消耗大量的人力物力。设置风电场及远程监控自动化系统，实现风 电场群的集中运行管理、集中检修管理、集中经营管理和集中后勤管理，通过 人力资源、工具和备件、资金和技术的合理调配与运用，达到人、财、物的高
XX风电场电气调试方案 一、编制说明：（按序号填写下列内容） （1）工程概况及工程量。（2）施工图、厂家技术文件名称。（3）执行技术规范、标准。（4）设备、材料和加工配制情况。（5）机械、仪器、仪表、量具、主要工器具数量、标准。（6）劳动力组织。（7）要求进度。（8）其它必要的说明。 1、工程概况及工程量。 本工程的电气设备分为110kV、35kV和0.4KV三个电压等级，主要电气设备有变压器、断路器、高压隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、滤波电抗器、滤波电容器组等详见下表：
2、施工图、厂家技术文件名称。 北京国电华北电力工程有限公司设计一次部分、二次部分、设备厂家的技术文件、资料。 102——110KV屋外配电装置安装图 201——电气二次总的部分 202——主变压器二次接线 203——35KV线路二次线 204——所用电二次线 205——35KV电容器二次线 206——直流系统二次接线 208——不停电电源系统二次接线 3、执行技术规范、标准。 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-91
《电力建设安全工作规程》DL5009.1—2002； 《电力建设安全健康与环境管理工作规定》国电电源[2002]49号； 《继电保护及电网安全自动化装置检验条例》 4、作业人员的资格及要求。 4.1、参加作业人员需具备中等以上文化知识，并具备一定的电气设备试验的经验。 4.2、参加作业人员必须掌握被试设备的试验方法和原理，并具备一定的处理实际问题的能力。 4.3、参加作业人员必须清楚一、二次设备的布置情况，熟悉主接线方式和二次接线原理。4.4、参加作业人员必须明确试验作业的要求和标准，严禁违反规程规范的作业。 4.5、参加作业人员必须经过安全教育并经考核合格，进行作业时必须严格遵守作业安全规定，确保试验作业时的人身及设备安全。 5、机械、仪器、仪表、量具、主要工器具数量及标准满足现场试验要求。 6、劳动力组织。 组织有经验的试验人员进行调试工作，分为两组。110kV开关场一组，负责1人，调试人员2人。厂房内一组，负责1人，调试人员2人，共计6人
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 风电场电力二次系统安全防护 方案(通用版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
风电场电力二次系统安全防护方案(通用 版) 第一章总则 1.1为了加强本单位二次系统安全防护，确保电力监控系统及电力调度数据网络的安全，依据国家电力监管委员会第5号令《电力二次系统安全防护规定》和原国家经贸委第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网安全防护规定》，制定本方案。 1.2本方案是电网调度《电力二次系统安全防护总体方案》配套的系列文件之一。 1.3本方案描述了风电机组监控系统及与电网直接相关部分的安全防护，包括变电站部分的安全防护。 1.4二次系统的防护目标是抵御黑客、病毒、恶意代码等通过各种形式对风电场电力二次系统发起的恶意破坏和攻击，以及其它非
法操作，防止电力二次系统瘫痪和失控，并由此导致的一次系统事故。 1.5安全防护的重要措施是强化电力二次系统的边界防护。 1.6本方案适用于各部门落实电力二次系统安全防护工作。 第二章风电场二次系统结构 风电场监控系统主要包括：变电站自动化系统、五防系统、继电保护装置、安全自动装置、故障录波装置、电能量采集装置、风电机群集控装置、集电线继电保护装置和生产管理系统等。 二次系统安全分区表 序号 业务系统及设备 控制区 非控制区 管理信息大区 1 变电站自动化系统
研华通用风电场监控管理系统WPMS(SCADA) 什么是SCADA？ 一、SCADA简介 SCADA是Supervisory Control And Data Acquisition的英文缩写，国内流行叫法为监控组态软件。从字面上讲，它不是完整的控制系统，而是位于控制设备之上，侧重于管理的纯软件。SCADA所接的控制设备通常是PLC（可编程控制器），也可以是智能表，板卡等。 早期的SCADA运行于DOS,UNIX，VMS。现在多数运行在Windows操作系统中，有的可以运行在Linux系统。 SCADA不只是应用于工业领域，如钢铁、电力、化工，还广泛用于食品，医药、建筑、科研等行业。其连接的I/O通道数从几十到几万不等。下面就其结构、功能、接口、开发工具等方面予以介绍。 二、SCADA体系结构 1．硬件结构 通常SCADA系统分为两个层面，即客户/服务器体系结构。服务器与硬件设备通信，进行数据处理何运算。而客户用于人机交互，如用文字、动画显示现场的状态，并可以对现场的开关、阀门进行操作。近年来又出现一个层面，通过Web发布在Internat上进行监控，可以认为这是一种“超远程客户”。 硬件设备（如PLC）一般既可以通过点到点方式连接，也可以以总线方式连接到服务器上。点到点连接一般通过串口（RS232），总线方式可以是RS485，以太网等连接方式。总线方式与点到点方式区别主要在于：点到点是一对一，而总线方式是一对多，或多对多。 在一个系统中可以只有一个服务器，也可以有多个，客户也可以一个或多个。只有一个服务器和一个客户的，并且二者运行在同一台机器上的就是通常所说的单机版。服务器之间，服务器与客户之间一般通过以太网互连，有些场合（如安全性考虑或距离较远）也通过串口、电话拨号或GPRS方式相连。 版本：V1.0 作者：Minghua Wang 修订日期：2010/01/30
6 电气
批准：董德兰 核定：康本贤张群刚刘玮 审查：戴勇干陈刚奚瑜桑志强李云虹 校核：桑志强奚瑜陈刚戴勇干李勇 编写：靖峰徐嘉瑞解统成王佳黄勇闫建伟
6 电气 6.1 电气一次 6.1.1 编制依据及主要引用标准 报告编制依据和主要引用标准、规范如下： （1）《风电场可行性研究报告编制办法》； （2）《电力变压器选用导则》GB/T 17468-2008； （3）《高压开关设备通用技术条件》GB 11022-1999； （4）《交流无间隙金属氧化物避雷器》GB 11032-2000； （5）《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB 50229-2006； （6）《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007； （7）《风力发电机组》GB/T 19071～19073； （8）《高压输变电设备的绝缘配合》GB 311.1-1997； （9）《220kV～500kV变电所设计技术规程》DL/T5218-2005； （10）《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997； （11）《交流电气装置的接地》DL/T621-1997； （12）《变电所总布置设计技术规程》DL/T5056-2007； （13）《高压配电装置设计技术规程》DL/T5352-2006； （14）《220kV～500kV变电所所用电设计技术规程》DL/T5155-2002； （15）《高压/低压预装箱式变电站选用导则》DL/T537-2002； （16）《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005； （17）《220kV变电站通用设计规范》Q/GDW204-2008； （18）《Lightning protection for wind turbine systems风力发电机组防雷》IEC 61400-24； （19）《Wind turbines-Part1 Design requirements 风力发电机组第一部分设计要求》IEC 61400-1； （20）《国家电网公司风电场接入电网技术规定(修订版)》国家电网发展（2009）327号； （21）《关于印发风电并网运行反事故措施要点的通知》国网公司2011（974）号；
风电场智能化远程监控管理系统研究与设计 丛智慧，张明杰 （生产技术部） 摘要：伴随赤峰公司的快速发展，公司各项工作逐步在完善，同时也发现了重复性的工作较多，表现在人员信息和风场数据在不同部门之间统计出的报表是不一样的，导致对风电场的管理带来了一定的麻烦，因此赤峰公司设计并开发了风电场智能化管理系统。该系统根据按照“统一规划、统一标准、统一平台、统一数据库、资源共享、安全保密”的建设原则采用了B/S架构，设计内容包括了风电场日常管理的全部内容。该系统最大的特点是兼容了不同厂家的不同机型和不同的变电站设备，把多个风机控制系统集成到该系统中，可以对风机和变电站进行监控、操作、分析，并且该系统采集到了风电场所有数据，可以提供以公司为单位的各种数据，减少了人工计算报表的工作量，有效的提高了工作效率，创造了不可估计的经济效益。 关键字：远程监控；方案设计；框架结构；智能化管理 0 前言 赤峰公司在风电管理中不断总结经验和开拓创新，因此需要设计出一套适合风电场运行的监控管理软件，该软件提出的理念是集成一体化。 目前的现状，截止目前还没有一套成形的风电一体化智能管理系统，风电场实际存在的问题如下： （1）风场数据需要上报各部门相关数据（已有系统对其他部门所需的数据不能提供），然而每个部门所需要的数据都是基础数据，每个部门都需要相应的报表，增加了风电场运行人员的工作量。 （2）网络结构更加复杂，以前的集控中心多套管理系统需要从每个风场采集数据，然而这些系统采集的数据很多是重复的，导致风电场通过网络上传到公司的数据量较大，严重影响了网络速度。也导致网络的错综复杂，不易维护，并增加了系统的不稳定性。 （3）风电实际运行中的管理系统比较多，不同的系统有不同的架构、不同的设计理念和不同的实现方法，导致管理起来比较复杂。 （4）每套系统都需要配套的软硬件，无形中增加了很多设备，导致增加了维护成本和资源的浪费，并且还需要为这些设备提供摆放的空间。 （5）厂家提供风机监控系统是不具备兼容监控其他厂家风机，导致想要实现“集中监控，少人值守”就必须在集控室需要摆放能同时监控每个风电场的监控系统，并且需要提供监控人员，这样就会和实现“集中监控，少人值守”的管理理念相违背。 在实际管理过程中，风电管理者也发现了这些问题，也体会到了问题的重要性，目前由于外送电网的影响，风电场建设的速度有所缓慢，被核准的项目越来越少，管理者下一步将会考虑提高企业的生存能力和自我实力，将会加大对风电场现场的监管力度，因此一套风电场智能化远程监控管理系统必将是风电企业必走之路，也将会大量的投入人力和财力在科技管理上，特别会重视该套系统的研发。 1系统的架构 目前赤峰公司下有九家风电场，各风电场都分布在赤峰市北部偏僻的地区，离公司本部较远，对风电场的管
风电场风机环境无线远程监控方案 深圳市创想网络系统有限公司 2020-07-1
一、需求分析 随着我国风电行业的大力发展，风电场的数量日益增加。由于风电场风机大多设计在荒山、荒地、海滩、沙漠等条件恶劣、人烟稀少的地方，往往导致运维人员不便出入，在外暂留时间短的情况，常常导致设备的安全隐患不能及时发现；有时会造成设备损毁、系统瘫痪的严重的后果。对于风机分布区域广、数量多、室外条件复杂，环境恶劣等特点，其设备的安全保障和运行维护，使用光纤网络经常断线，维护难，维护周期长，等存在着诸多问题。如何实现风机的安全、高效运行，并且最大范围内降低风电场运行维护成本是风电运营商急需解决的问题。为此提出了风电场风机远程环境监控的需求。 深圳市创想网络系统有限公司针对风电行业自身特点和需求，采用全无线组网方式推出了更适合风电行业实际运营状况的风电场”风机环境无线远程监控系统“。风电无线远程环境监控系统应用远程无线网络通讯技术、视频编码技术、红外成像技术、嵌入式网络采集及控制技术，实现风机运行环境、安防、消防等现场信息的统一监控采集，提高了设备及系统维护的及时性和准确性，确保被监控对象的运行正常，达到风电企业提高效率、减员增效的目的。 风电场风机无线远程环境监控系统主要包括三部分内容： ●风电智能集控管理系统（监控中心）； ●通信网络，包括风机内各设备的连接通讯，以及风电场与监控中心的干线通信； ●风电场数据前端，包括风机的视频、运行环境及安防等数据信息。 风机无线远程环境监控系统将前端风机数据通过无线网络集中到控制中心，可极其方便地为风电场的设备管理和环境监控提供一体化的解决方案，系统实现7×24小时的统一监控
风电场视频监控系统设计文档 1 需求分析 基于上次的讨论，需要开发基于IP网络摄像机的视频监控系统，硬件采用服务器+磁盘阵列+视频墙方式，软件采用网络摄像机SDK直接开发，完成视频的实时预览，保存，查询等功能。本文档对整个监控系统平台软件进行详细说明。 2 系统概述 2.1 现场问题 当前，由于国内风电场建设处于初级阶段，各个方面均处于摸索阶段，存在着诸多问题，主要表现在以下几点： 1）中国风电发展速度过快，风电专用的安全监控设施不完备，安全管理过度依赖运维人员的自觉； 2）高空作业存有高风险； 3）生产场地范围大，人员维修施工处在不可控状态； 4）风电场的部分维护人员安全意识不高，安全事故发生时有发生； 5）配套厂家较多，管理难度大； 6）风机进出管理不规范，时间不明确，无法统计工作量； 7）风机自身防盗能力差； 8）新入职员工的培训存在难题，实际操作中过于依赖技术专工； 9）人员紧急情况下的求救没有可靠性装备，指导救援设施不完备； 10）例行检查必须攀爬到风机机舱，劳动强度大，效率低，人力成本大。 针对现场存在的上诉问题，特研发了该套风机场视频及环境监控系统，保障风机的正常运转安全。 2.2 系统构成 整个系统由视频监控和环境监控两部分组成，具体硬件配置如下：
2.3 软件设计 平台软件是整个系统的核心，通过分析系统采集到的视频和环境参数信息，对风机的运行状态进行监控，当发现有异常情况时，及时通知维护人员报警。系统提供友好的人机交互界面，实时清晰的定位故障点，具备运行稳定、高效稳定的特点。整个系统软件的功能要求如下所述。 2.3.1 功能要求 1）通过网络摄像机SDK库文件实现视频的播放、存储、查询、回访等功能； 2）服务器端外接大屏幕，将视频画面信息投射到液晶显示阵列上去； 3）通过软件能查看到当前风机内的环境参数信息，比如温湿度、烟感、门磁状态等； 4）通过上位机软件远程开关风机塔筒门； 5）如果工作人员进入风机塔筒和机舱时，自动弹出监控画面； 6）门禁正常进入记录和非正常进入报警功能； 7）其它细节功能待进一步细化； 2.3.2 研发周期 平台软件的开发分阶段实现，大致分成三个阶段： 第一阶段：实现实时视频的播放、存储、查询、回访等基本功能，服务器外接液晶显示阵列，直接可以将画面投射到大屏幕上，不涉及到视频解码的问题。 第二阶段：实现环境参数的显示功能，可以对环境参数进行采集和显示，最好能直接显
国电玛依塔斯风电一场电力监控系统 安全防护技术方案 （风电场） 编制：（场站网络安全专责） 审核：（发电集团信息安全主管部门） 批准：（发电集团分管领导） 单位名称（加盖公章） xxxx年xx月xx日
一、方案编制依据 《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》国务院1994年147号令（2011年修订） 《电力监控系统安全防护规定》中华人民共和国国家发展和改革委员会2014年第14号令 《电力行业网络与信息安全管理办法》国能安全〔2014〕317号《电力行业等级保护管理办法》国能安全〔2014〕318号《电力监控系统安全防护总体方案》国能安全〔2015〕36号二、总体目标和原则 (一)总体目标 确保国电玛依塔斯风电一场电力监控系统和电力调度数据网络的安全，能够抵御黑客、病毒、恶意代码等各种形式的恶意破坏和攻击，特别是抵御集团式攻击，防止电力监控系统的崩溃或瘫痪，以及由此造成的电力系统事故或大面积停电事故。 (二)总体原则 坚持“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”总体原则，重点强化边界防护，同时强化系统综合防护，提高厂站电力监控系统内部安全防护能力，保证新疆电网电力生产控制系统及重要数据的安全。 三、安全防护方案 (一)电力监控系统概述 国电玛依塔斯风电一场于2012年12月25日正式并网运行，站内电力监控系统合计**套，分别是***、***、……。具体分析如下： 1．风电场监控系统（生产/集成厂家为国电联合动力，投运时间2012年12月） 系统结构参见附图1——***电厂网络安全拓扑图 系统硬件组成、操作系统及数据库 序号设备名称生产厂家/型号操作系统类型/版本号数据库类型/版本号 1 一期服务器iRack/konotron Unix/5.11 2 二期服务器iRack/konotron Unix/5.11
毕业论文 风力发电系统电气控制设计 摘要 风力发电系统电气控制技术是风力发电在控制领域的关键技术。风力发电机组控制系统工作的安全可靠性已成为风力发电系统能否发挥作用，甚至成为风电场长期安全可靠运行的重大问题。在实际应用过程中，尤其是一般风力发电机组控制与检测系统中,控制系统满足用户提出的功能上的要求是不困难的。往往不是控制系统功能而是它的可靠性直接影响风力发电机组的声誉。有的风力发电机组控制系统的功能很强,但由于工作不可靠,经常出故障,而出现故障后对一般用户来说维修又十分困难，于是这样一套控制系统可能发挥不了它应有的作用。因此对于一个风力发电机组控制系统的设计和使用者来说,系统的安全可靠性必须认真加以考虑,必须引起足够的重视。 我们的目的是希望通过控制系统的设计，采取必要的手段使我们的系统在规定的时间内不出故障或少出故障，并且在出故障之后能够以最快的速度修复系统,使之恢复正常工作。 关键词：风力发电的基本原理；风力发电机的基础理论；风力发电控制系统；风轮机的气动特性；变桨距控制系统。
1绪论 1.1国内外风力发电的现状与发展趋势 风能属于可再生能源，具有取之不尽、用之不竭、无污染的特点。人类面临的能源、环境两大紧迫问题使风能的利用日益受到重视。我国的风能资源丰富，可利用的潜能很大，大力发展风、水电是我国长期的能源政策。而其中风电是可再生能源中最具发展潜力和商业开发价值的能源方式。从20世纪80年代问世的现代并网风力发电机组，只经过30多年的发展，世界上已有近50个国家开发建设了风电场(是前期总数的3倍)，2002年底，风电场总装机容量约31128兆瓦(是前期总数的300倍)。 2005年以来，全球风电累计装机容量年平均增长率为27.3%，新增装机容量年平均增长率为36.1%，保持着世界增长最快能源的地位。2010年全球装机容量达196630MW，新装机容量37642MW，比去年同期增长23.6%。 目前，德国、西班牙和意大利三国的风电机组的装机容量约占到欧洲总量的65%。近年来，在欧洲大力发展风电产业的国家还有法国、英国、葡萄牙、丹麦、荷兰、奥地利、瑞典、爱尔兰。欧洲之外，发展风电的主要国家有美国、中国、印度、加拿大和日本。迄今为止，世界上已有82个国家在积极开发和应用风能资源。 海上风力资源条件优于陆地，将风电场从陆地向近海发展在欧洲已经成为一种新的趋势。有人把风电的发展规划为3步曲，陆上风电技术（当前技术）一近海风电技术（正研发技术）一海上风电技术（未来发展方向）。 2010年北美的装机容量有显著下降，美国年度装机容量首度不及中国；多数西欧国家风能发展处于饱和阶段，但风能产业在东欧国家得到显著发展；非洲风能发展主要集中在北非。 随着海上风电的迅速发展，单机容量为3 -6MW的风电机组已经开始进行商业化运行。美国7MW风电机组已经研制成功，正在研制10MW机组；英国10MW机组也正在进行设计，挪威正在研制14MW的机组，欧盟正在考虑研制20MW的风电机组，全球各主要风电机组制造厂家都在为未来更大规模的海上风电场建设做前期开发。 1.1.1世界上风力发电的现状 近年来，世界风电发展持续升温，速度加快。现主要以德国、西班牙、丹麦和美国的一些公司为代表，大规模地促进了风电产业化和风机设备制造业的发展。经过四、五年时间的整合，国际上风机制造业大约有十几家比较好的大企业。2003年底，全世界风电是3800万千瓦左右，而2003年一年就增加了400多万千瓦，仅德国到2003年底的装机容量就有1600万千瓦，其次是西班牙、美国、丹麦等国。国外风电的发展趋势，一是发展速度加快，二是风机机组从小型化向大型化发展,海上风电厂是下一步发展的主流。
新能源电站远程集中监控系统 建设方案
目录 第一章项目概况 (6) 1.1建设任务 (6) 1.2引用标准 (6) 1.2.1国家和国际标准 (6) 1.2.2中华人民共和国电力行业标准 (8) 1.2.3通用工业标准及其他相关标准 (9) 1.3设计原则 (9) 第二章新能源电站远程监控系统总体设计 (11) 2.1系统概述 (11) 2.2适用范围 (14) 2.3系统结构 (14) 2.4硬件总体设计 (17) 2.5软件体系结构 (19) 第三章风电场侧子系统 (23) 3.1风电场侧接入方案 (23) 3.2风电场侧功能 (23) 3.2.1风机实时运行数据采集与控制 (24) 3.2.2升压站（开关站）实时运行数据采集与控制 (25) 3.2.3无功补偿装置实时数据采集与控制 (30) 3.2.4箱变设备实时运行数据采集与控制 (30) 3.2.5风功率预测系统数据采集 (31) 3.2.6功率控制系统(AGC/AVC)数据采集 (31) 3.2.7电能量计量信息采集 (32) 第四章监控中心侧SCADA子系统 (33)
4.1系统方案 (33) 4.2系统功能 (33) 4.2.1数据接收 (33) 4.2.2数据存储 (34) 4.2.3数据处理 (34) 4.2.4监控中心侧SCADA子系统内数据传输 (36) 4.2.5报表服务 (36) 4.2.6权限管理 (37) 4.2.7人机界面 (37) 4.2.8风电场监控信息 (37) 4.2.9光伏电站监控信息 (41) 4.2.10报警及事件顺序记录(SOE) 43 4.2.11控制功能 44 4.2.12时钟同步 46 4.2.13Web发布功能 46 4.3技术指标 (47) 4.3.1参考标准及依据 (47) 4.3.2测量值指标 (47) 4.3.3系统实时响应指标 (47) 4.3.4负荷率指标 (48) 4.3.5可靠性指标 (48) 4.3.6系统时间指标 (48) 4.3.7工作环境与电源 (48)
风电场远程化集中控制系统 （SPWIC-3000） 随着新能源在国内市场的大规模开发和利用，风力发电技术已经逐步趋于成熟和完善，截止到2014年初，我国风电装机容量已达到91GW，位居全球第一，然而在国家政策及相关规范的刺激下，在一、二类风资源区域的开发枯竭条件下，大量的企业制造商及投资商将风电的发展转向三、四类甚至更低的风资源区域，为此风电场站的集中式优质开发逐步走向地处偏远、分散的低风速区，同时加上运行管理人员少、运行管理工作量大，集团公司不能很好掌控各风电场的实际运行效果及经济效益。 减少场站监管的工作量、实现不同类型各风电场的统一监管、多层监控、实现无人值班少人值守的运营模式，将成为各风电集团公司需要解决的一个重要课题。国能日新公司通过在全国300多个风电场的工程实践经验以及产品的自主研发、自主实施、自主服务理念，针对不同客户的实际应用及个性化需求，研发的风电场远程化集中控制系统（简称：SPWIC-3000）完全可解决风电集团公司对分布分散、地处偏远的风电场实现无人值班、少人值守、统一调配、经济管理的运行模式，大量的节省了人力、物力、财力及管理的投资。 SPWIC-3000是在已有的各风电场监控的基础上建立统一的实时历史数据库平台以及集中监控平台来实现对风场群的远程监控和管理的总体目标。SPWIC-3000将现有风电场本地的监控系统、风电机组状态监测系统、功率预测系统等相关信息进行整合构建成统一的生产信息系统平台，实现各风电场监控系统和统一系统平台之间的数据交互，并能够向各个监控点提供统一的运行相关信息，实现风电集团公司在监控层面上的一致性。因此，基于远程的集中监控系统平台能够实现对其区域内的风电场进行监控调度功能，实现对风电场群的集中运行管理、集中检修管理、集中经营管理和集中后勤管理，通过人力资源、工具和备件、资金和技术的合理调配与运用，达到人、财、物的高效运作和资源的优化利用，保障实现风电场群综合利用效益最大化。
基于紫金桥软件的风电场计算机监控系统 风电场计算机监控系统分中央监控系统和远程监控系统，系统主要由监控计算机、数据传输介质、信号转换模块、监控软件等组成。 中央监控系统的功能是：对风力发电机进行实时监测、远程控制、故障报警、数据记录、数据报表、曲线生成等。 中央监控系统结构图： 计算机监控系统 计算机监控系统负责管理各风电机组的运行数据、状态、保护装置动作情况、故障类型等。为了实现上述功能，下位机（风机控制器）控制系统应能将机组的数据、状态和故障情况等通过专用的通讯装置和接口电路与中央控制器的上位计算机通讯，同时上位机应能向下位机传达控制指令，由下位机的控制系统执行相应的动作，从而实现远程监控功能。 中央监控系统一般运行在位于中央控制室的一台通用PC机或工控机上，通过与分散在风电场上的每台风力机就地控制系统进行通信，实现对全场风力机的集群监控。风电场中央监控机与风力机就地控制系统之间的通信属于较远距离的一对多通信。国内现有的风电场中央监控系统一般采用RS485串行通信方式和4～20mA电流环通信方式。比较先进的通讯方式还有PROFIBUS通信方式、工业以太网通信方式等。 上述各种通讯方式能够完成风电场中央监控系统中的通信问题，但具有各自的特点，主要通信方式简要对比如下：
风电场监控系统软件 目前，我国各大风电场在引进国外风力发电机组的同时，一般也都配有相应的监控系统，但各有自己的设计思路和通讯规约，致使风电场监控技术互不兼容。同时，控制界面全部是英文的也不利于运行人员操作。如果一个风电场中有多个厂家的多种机型的风电机组的话，就会给风电场的运行管理造成一定困难。如内蒙辉腾锡勒风电厂就有约5种的监控软件。因此，国家在科技攻关计划中除了对大型风电机组进行攻关外，也把风电场的监控系统列入攻关计划，以期开发出适合我国风电场运行管理的监控系统。目前也有一些国产监控系统开发成功并投入运行。如：新疆风能有限责任公司的“通用风电场中央及远程监控系统”。 监控软件的开发应尽可能在现有工业自动化软件的基础上进行二次开发，这样一方面可以缩短开发周期，另一方面现有的工业控制软件技术成熟、应用广泛，因此稳定性好。随着软件的升级而方便地升级。而直接从底层开发的监控软件如果没有强大的软件队伍，和经验丰富的软件人员很难与之相比。 紫金桥实时数据库是紫金桥公司在长期的科研和工程实践中开发的。紫金桥实时数据库在实际应用中，以其可靠性、方便性和强大的功能得到用户的高度评价，用户已经广泛应用于石化、炼油、汽车、化工、冶金、制药、建材、轻工、造纸、采矿、环保、电力、交通、智能楼宇、仓储、物流、水利等多个行业和领域的过程控制、管理监测、现场监视、远程监视、故障诊断、企业管理、资源计划等系统。 结合紫金桥实时数据库特点和风电场的监控需求开发的风电场监控系统具有如下功能特点： ?分布式结构，有助于搭建多层数据库应用，构建复杂的大型分布式系统。 ?友好的控制界面。在编制监控软件时，应充分考虑到风电场运行管理的要求，应当使用中文莱单，使操作简单，尽可能为风电场的管理提供方便。 ?能够显示各台机组的运行数据，比如每台机组的瞬时发电功率、累计发电量、发电小时数、风轮及电机的转速和风速、风向等，将下位机的这些数据调入到上位机，在显
风电场电气系统应用需要 掌握的知识点 第一章 1、风力发电机组: 用于实现该能量转换过程的成套设备（利用风力机获取风能转化为机械能，再利用发电机将风力机输出的机械能转化为电能输出的生产过程） 2、风电场： 在一定的地域范围内，由同一单位经营管理的所有风力发电机组机配套的输变电设备、建筑设施、运行维护人员等共同组成的集合体。 3、一次能源、二次能源： ①一次能源：那些存在于自然界可以直接利用的能源； ②二次能源：一次能源无论经过几次转换所得到的另一种能源。 4、什么是电力系统？ 包括风电场在内的各类发电厂站、实现电压等级变换和能量输送的电网、消耗电能的各类设备（用户或负荷)共同构成的，用于生产、传输、变换、分配和消耗电能的系统。 5、什么是电气部分？ 电力系统各个环节的带电部分。 6、电气一次、二次部分的概念及其基本组成是什么？ ①概念：用于能量生产、变换、分配、传输和消耗的部分称为电气一次部分；对本厂站内一次部分进行测量、监视控制和保护的部分称为电气二次部分。 ②基本组成：一次部分最为重要的是发电机、变压器、电动机······· 二次部分由互感器和一些仪表组成。 第二章 1、风电厂与常规电厂的区别是什么？ ①风力发电机组的单机容量小； ②风电场的电能生产方式比较分散，发电机组数目多；
③风电机组输出的电压等级低（输出电压一般为690V或400V）； ④风力发电机组的类型多样化； ⑤风电场的功率输出特性复杂； ⑥风电机组并网需要电力电子换流设备。 2、风电场的电气部分的构成有哪些？其一次系统主要由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ （1）风电场的电气部分是由一次部分(系统）和二次部分（系统）共同组成。（2）一次系统主要部分：风电机组、集电系统、升压变电站及厂用电系统。（3）作用： ①风电机组除了风力机和发电机以外，还包括电力电子换流器（有时也称为 变频器）和对应的机组升压变压器（有的文献称之为集电变压器）； ②集电系统将风电机组生产的电能按组收集起来； ③升压变压站的主变压器将集电系统汇集的电能再次升高； ④风电场的厂用电包括维持风电场正常运行及安排检修维护等生产用电和 风电场运行维护人员在风电场内的生活用电等。 3、地理接线图： 用来描述某个具体电力系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径，以及他们互相的连接；它是对该系统的宏观印象，只表示厂站级的基本组成和连接关系，无法表示电气设备的组成和关系。 4、电气主接线图： 在发电厂和变电所中各种电气设备必须被合理组织连接以实现电能的汇集和分配；根据这一要求由各种电气设备组成，并按照一定的方式由导体连接而成的电路。（发电机、变压器、线路都有可能作为电源） 5、运行中的电气设备可分为哪几种状态，停电和送电过程中设备的工作状态变化顺序为什么？ （1）运行中的电气设备可分为四种状态，即运行状态、热备用状态、冷备用状态和检修状态。 ①运行状态是指电气设备的断路器、隔离开关都在合闸位置； ②热备用状态是指设备只断开断路器而隔离开关仍在合闸位置；