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。
华北区域风电场并网运行管理实施细则 第一章总则 第一条为保障电力系统安全稳定运行，落实国家可再生能源政策，规范风电并网调度运行管理，依据《中华人民共和国电力法》、《中华人民共和国可再生能源法》、《电力监管条例》、《电网调度管理条例》、《风电场接入电力系统技术规定》GB/T 19963-2011、《风电场功率预测预报管理暂行办法》（国能新能…2011?177号）、《发电厂并网运行管理规定》（电监市场…2006?42号）等制定本细则。 第二条本细则应用范围为已并网运行的，由地级及以上电力调度机构调度的风电场。县电力调度机构及其调度的风电场可参照执行。 新建风电场自第一台风电机组并网当日起，六个月后参与本细则；扩建风电场自第一台风电机组并网当日起，进行参数设臵更新，自动纳入本细则考核管理，免除因扩建期间配合主站调试引起的技术管理考核。 第三条风电场以工商注册公司为基本结算单元参与本细则。 第四条能源监管机构负责对风电场执行本细则及结算情况实施监管。华北区域省级及以上电力调度机构在能源监管机构授 - 1 -
权下按照调度管辖范围具体实施所辖电网内风电场参与本细则的执行与结算，运行结果报能源监管机构批准后执行，依据运行结果风电场承担相应的经济责任。 第二章调度管理 第五条风电场应严格服从所属电力调度机构的指挥，迅速、准确执行调度指令，不得以任何借口拒绝或者拖延执行。接受调度指令的并网风电场值班人员认为执行调度指令将危及人身、设备或系统安全的，应立即向发布调度指令的电力调度机构值班调度人员报告并说明理由，由电力调度机构值班调度人员决定该指令的执行或者撤销。 出现下列事项之一者，定为违反调度纪律，每次按照全场当月上网电量的1%考核，若考核费用不足10万元，则按10万元进行考核。 （一）未经电力调度机构同意，擅自改变调度管辖范围内一、二次设备的状态, 以及与电网安全稳定运行有关的安全稳定控制装臵、AGC、AVC装臵等的参数或整定值（危及人身及主设备安全的情况除外，但须向电力调度机构报告）； （二）拖延或无故拒绝执行调度指令； （三）不如实反映调度指令执行情况； - 2 -
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。
国际能源局文件 国能新能【2011】182号 国际能源局关于 加强风电场并网运行管理的通知 各省（区、市）发展改革委（能源局）、国家电网公司、南方电网公司、华能集团公司、大唐集团公司、华电集团公司、国电集团公司、中电投集团公司、神华集团公司、中广核集团公司、中节能集团公司、水电水利规划设计总院、华锐风电科技公司、金风科技公司、东方汽轮机公司、湘电集团公司、北京鉴衡认证中心： 今年以来，我国发生多起大规模风电机组脱网事故，对电网运行安全和风电产业持续健康发展造成了不利影响。为吸取教训，防止类似事故再次发生，现就加强风电并网运行管理通知如下： 一、加强风电场建设施工管理。各开发企业应加强对参与风电场建设的施工企业与人员资质的管理和现场质量监督与检查验收。各风电场应严格按照相关标准和规程进行试验和投产验收，要针对风电场内电缆头、电压互感器等设备故障频发问题开展专项隐患排查。因设备质量和工程施工质量引发大范围事故的风电场，要立即检查评估和整改，再经测试和验收后，方可并网运行。 二、加强风电场并网运行管理。风电开发企业应规范风电场无功
补偿装置运行管理，按照要求配备无功补偿和调节装置并保障正常运转确保所属各风电场严格按照国家和行业相关标准并网运作，并具备承受一定的过电压的能力，要深入研究和完善改造场内升压站，实现风电场汇集线单向故障的快速切除、避免故障扩大。 三、提高并网运行风电机组的低电压穿越能力。新核准并网运行的风电机组应严格按照《风电机组并网检测管理暂行办法》的要求，具备低电压穿越能力的机组和风电场，开发企业应会同设备制造企业尽快制定切实可行的技术方案，在一年内完成设备或风电场的改造，使其符合并网运行要求。未按规定完成改造的风电机组和风电场，不得并网运行。 四、加强电力系统安全运行管理。电网企业应根据风电并网运行特点和电网安全运行的有关要求，制定合理的风电场接入电力系统技术规定，加强对风电好接入方案的审查和并网验收。各级电网调度机构要加强即时监控，优化电网运行管理，同时制定有效的反事故预案，确保电网安全稳定运行。 五、国家风电技术检测研究中心要提高低电压穿越监测能力，加快开发方便适用的低电压穿越技术和测试系统，满足风电并网运行和管理的需要。各风电场应尽快委托有资质的检测机构测试风电机组的低电压穿越能力，直到取得检测认可。 六、加强风电并网运行设计规范和反事故措施的研究。水电水利规划设计总院会同国家电网公司，深入研究事故原因，国家电网公司尽快制定风电并网运行反事故措施和相关管理要求，水电水利规划设
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
风电场模型并网控制系统实验指导书V1-精品 2020-12-12 【关键字】情况、方法、环节、条件、文件、质量、模式、监控、运行、系统、机制、有效、平衡、合理、快速、配合、保持、建立、掌握、了解、规律、位置、关键、安全、稳定、网络、基础、需要、环境、能力、方式、作用、标准、结构、主体、总体布局、速度、关系、设置、分析、调节、形成、保护、满足、严格、管理、确保、服务、指导、带动、方向、巩固、扩大、实现、提高、中心、核心、重要性 风电场模型并网控制系统 实验指导书 主编 XX 上海浪腾工业自动化有限公司
2014年5月
实验一了解风电场模型并网控制系统试验平台 一、实验目的 对风电场模型并网控制系统进行剖析，通过对照使用说明书与实物，了解本试验平台的主体结构及各细节，巩固、扩大课堂所学知识，并从中体会学习风电场模型并网控制系统试验平台的实验方法。要求： 1、了解试验平台的用途，总体布局，以及试验平台的主要性能和技术指标； 2、对照试验平台使用说明书，分析仿真器、控制器和SCADA工作原理； 3、了解和分析试验平台主要部件的工作原理。 二、实验原理及方法 本实验利用并网控制系统试验平台中的仿真器、控制器和SCADA讲解真实环境下风电场并网的工作原理。主要方法是打开仿真器、控制器和SCADA，参照使用说明书，并配以实物进行观察，通过联合操作仿真器、控制器和SCADA，观察试验平台的各个动作。 三、风电场模型并网控制系统用途及布局 1、风电场模型并网控制系统用途 风场模型并网控制系统试验平台，构建了一个采用风速、温度及海拔等参数为依据的虚拟风况环境模型，以单台风力发电机组在风场特定微观位置为目标而建立的一个风电场群，用于测试风力发电机组工况运行状态。学生可通过本试验台了解风场侧风力发电机主控以及中控侧SCADA的工作原理，并可在试验台进行相关地风力发电机工况的模拟实验，本试验台同时可供电气专业学生了解学习基于工业现场的电气控制、数据采集及网络通讯等知识。 2、风电场模型并网控制系统的主要技术指标 仿真器输入额定电压 AC220V 仿真器PLC额定电压 DC24V 仿真器PC额定电压 AC220V 控制器输入额定电压 AC220V 控制器PLC额定电压 DC24V 控制器PC额定电压 AC220V SCADA网络通讯板额定电压 AC220V SCADA串口服务器额定电压 AC220V SCADA串多模转换器额定电压 DC24V SCADA数据交换机额定电压 DC24V SCADA客户机额定电压 AC220V SCADA服务器额定电压 AC220V 3、风电场模型并网控制系统的主体结构 图1是风电场模型并网控制系统试验台原理结构图，图2是风电场模型并网控制系统试验台现场布置图。风电场模型并网控制系统主要由仿真控制系统、主控制系统和SCADA系统组成。仿真控制系统包含风模型系统软件、力模型系统软件、温度和湿度及海拔系统模型
国家电网公司文件 国家电网调〔2011〕974号 关于印发风电并网运行反事故措施要点的通知 各分部,华北电网有限公司,各省（自治区、直辖市）电力公司,中国电科院,国网电科院,国网经研院： 为落实《国家能源局关于加强风电场并网运行管理的通知》（国能新能〔2011〕182号），公司在总结分析风电并网运行故障原因和存在问题的基础上，组织制定了《风电并网运行反事故措施要点》，现予印发，请各单位严格执行。 风电机组低电压穿越能力缺失是当前风电大规模脱网故障频发的主要原因。为防止类似故障再次发生，各单位要督促网内风力发电企业对风电机组低电压穿越性能进行改造、调试，并通过国家有关部门授权的有资质的检测机构按《风电机组并网检测 管理暂行办法》（国能新能〔2010〕433号）要求进行的检测验证。对此，特别强调： 1. 新建风电机组必须满足《风电场接入电网技术规定》等相关技术标准要求，并通过按国家能源局《风电机组并网检测管理暂行办法》（国能新能〔2010〕433号）要求进行的并网检测，不符合要求的不予并网。 2. 对已并网且承诺具备合格低电压穿越能力的风电机组，风电场应在半年内完成调试和现场检测，并提交检测验证合格报告。同一型号的机组应至少检测一台。逾期未交者，场内同一型号的机组不予并网。 3. 对已并网但不具备合格低电压穿越能力的容量为1MW及以上的风电机组，风电场应在一年内完成改造和现场检测，并提交检测验证合格报告。报告提交前，场内同一型号的机组不予优先调度。逾期未交者，场内同一型号的机组不予并网。 附件：风电并网运行反事故措施要点
二○一一年七月六日 主题词：综合风电反事故措施通知 国家电网公司办公厅2011年7月6日印发
ICS 备案号: DL 中华人民共和国电力行业标准 P DL/Txxxx-200x 风电并网技术标准 Regulations for Wind Power Connecting to the System (征求意见稿) 200x-xx-xx发布200x-xx-xx实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布
DL/T —20 中华人民共和国电力行业标准 P DL/Txxxx-2QQx 风电并网技术标准 Regulations for Wind Power Connecting to the System 主编单位:中国电力工程顾问集团公司 批准部门:中华人民共和国国家能源局 批准文号:
前言 根据国家能源局文件国能电力「2009]167号《国家能源局关于委托开展风电并网技术标准编制工作的函》，编制风电并网技术标准。《风电场接入电力系统技术规定》GB/Z 19963- 2005于2005年发布实施，对接入我国电力系统的风电场提出了技术要求。该规定主要考虑了我国风电尚处于发展初期，风电机组制造产业处于起步阶段，风电在电力系统中所占的比例较小，接入比较分散的实际情况，对风电场的技术要求较低。根据我国风电发展的实际情况，各地区风电装机规模和建设进度不断加快，风电在电网中的比重不断提高，原有规定已不能适应需要。为解决大规模风电的并网问题，在风电大规模发展的情况下实现风电与电网的协调发展，特编制本标准。 本标准土要针对大规模风电场接入电网提出技术要求，由风电场技术规定、风电机组技术规定组成。 本标准由国家能源局提出并归口。 本标准主编单位:中国电力工程顾问集团公司 参编单位:中国电力科学研究院 本标准主要起草人：徐小东宋漩坤张琳郭佳李炜李冰寒韩晓琪饶建业佘晓平
南京工程学院 毕业设计开题报告 课题名称：风力发电场并网运行稳定性研究 学生姓名：李金鹏 指导教师：陈刚 所在院部：电力工程学院 专业名称：电气工程及其自动化 南京工程学院 2012年3月5日
说明 1．根据南京工程学院《毕业设计(论文)工作管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。 2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5．开题报告检查原则上在第2～4周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。
毕业设计(论文)开题报告 学生姓名李金鹏学号206080923 专业电气工程及其自动化指导教师姓名陈刚职称讲师所在院部电力工程学院课题来源自拟课题课题性质工程研究课题名称风力发电场并网运行稳定性研究 毕业设计的内容和意义 内容： 早期风电的单机容量较小，大多采用结构简单、并网方便的异步发电机，直接和配电网相连，对系统影响不大。但随着风电场的容量越来越大，对系统的影响也越来越明显，而风电场所在地区往往人口稀少，处于供电网络的末端，承受冲击的能力很弱，给配电网带来谐波污染、电压波动及闪变等问题。 因此以恒速恒频异步风力发电机组成的风电场为研究对象，建立风力发电系统的线性化状态方程。研究包含风电场的电力系统潮流算法，利用MATLAB及其仿真平台实现电力系统潮流计算以及机电暂态仿真。分析比较各种潮流算法的优缺点。建立简单系统的小干扰稳定分析线性化状态方程，得出了状态矩阵元素的参数表示形式。用特征值分析方法研究大型风电场接入电网后的系统小干扰稳定问题。分析风电场改变对系统小干扰稳定性的影响。采用时域仿真方法研究大型风电场接入电网后的系统暂态稳定问题。 意义： 据国际能源署统计，全球风力发电机总装机容量1999年的2000兆瓦增加到2005年的60000兆瓦，世界风能市场装机资金达450亿欧元，提供50万个就业岗位。风能这种清洁能源每年可以减少2.04亿吨的二氧化碳排放量。 随着风电装机容量的增加，在电网中所占比例的增大，风能的随机性、间隙性特点，和风电场采用异步发电机的一些特性，使稳态电压值上升、过电流、保护装置的动作误差，电压闪变、谐波、浪涌电流造成的电压降落，从而使得风电的并网运行对电网的安全，稳定运行带来重大的影响。其中最为突出的问题就是使风电系统的电能质量严重下降，甚至导致电压崩溃。风电场脱网事故频发，对电网安全运行构成威胁，所以进行风力发电并网运行稳定性研究是非常必要的。
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
风电并网对电网的影响及其策略-机电论文 风电并网对电网的影响及其策略 李梦云 （武汉理工大学自动化学院，湖北武汉430070） 【摘要】目前，中国风电已超核电成为第三大主力电源。但风力电场等分布式电源对电力网络的日益渗透的同时，给现代电力系统带来了很多方面的影响，比如改变了电力网络中能量传递的单向性，对现有配电网的稳定性产生较大的影响（尤其是对电网电压稳定性的影响）。因此，对风电并入配电网后产生的影响及其应对策略进行相关的研究是非常具有现实意义的。介绍了风力发电目前的发展状况和风电接入电网后对电力系统带来的影响，尤其是针对风电场并网后对电网的稳态电压的稳定性，以风速和风电机组的功率因数作为影响因素，从原理上，分别分析其对含风电场的电网的稳态电压的影响。最后在此基础上，提出初步的应对策略。 关键词风力发电；电网；稳态电压；影响；策略 0 前言 随着日益增长的电力负荷、能源的短缺、环境恶化的愈发严重，以及用户要求电能质量的提高，大家越来越关注DG（分布式发电）。研究表明，分布式发电的发展可以反映能源的综合运用、电力行业的服务程度和环境保护的提升。尤其是其中的风力资源，因为其是可再生能源、开发潜力大、环境和经济效益好，因此得到了广泛的应用，使风力发电成为分布式发电中重要的发展方向，同时也使其成为一种当今新型能源中发展迅速的发电方式。 1 风电并网对电力系统的影响
风电场并入配电网，使输电网对部分地区的电力输送压力得到缓解和电力系统的网损得到改善的同时，也对电力系统产生了许多不好的影响如电压波动、闪变等。 同时由于风具有随机性，其输入电网的有功和无功有很大的波动性。风速的不可预测这一特性，使我们不能对风电进行准确而又可靠地出力预测，我们需要更加注重负荷跟踪、备用容量等，提高了风电场的运行成本。 风电并网增加电力系统调峰调频的难度，不仅需要风电场容量，而且需要风电场快速响应负荷变化；风电机组并网时，会不可避免的对电网有冲击电流。风电场与电网的联络线的潮流的双向性，使并网后的电网的继电保护的保护配置提高了要求。 2 风电并网对电网电压的影响 配电网的电压分布情况由电力系统的潮流所决定，当电力网络中电源功率和负荷发生变化时，将会引发电力网络各个母线的节点产生变化。对风电并网的配电网来说，风电场的功率的波动会影响电网电压出现偏移。由于风电场接入配电网后，风电场的接入点的变化、有功功率和无功功率的不平衡等，会导致无功功率从无功源流向负荷。风电场的电压偏移会影响风电场的接入容量和风电并网后电力系统的安全运行。 2.1 风速变化对配电网电压的影响 将接入风电场的配电网系统的供电线路作等值电路，则风电场并网点至无限大系统两端的电压降落为： U1-U2=I(R1+R2+jX1+ jX2) （1） 上式中，U1为风电场的输出电压，U2为电网电压，R1、X1表示风电场的电
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
华北区域风电场并网运行管理实施细则 （试行） 第一章总则 第一条为保障电力系统安全稳定运行，落实国家可再生能源政策，规范风电并网调度运行管理，依据《中华人民共和国电力法》、《中华人民共和国可再生能源法》、《电网调度管理条例》、《风电场功率预测预报管理暂行办法》、《风电场接入电力系统技术规定》等制定本细则。 第二条本细则应用范围为已并网运行的，由地级及以上电力调度机构直调的风电场。县电力调度机构及其直接调度的风电场可参照执行。 第三条风电场以工商注册公司为基本单位参与本细则。 第四条电力监管机构负责对风电场执行本细则及结算情况实施监管。华北区域省级及以上电力调度机构在电力监管机构授
权下按照调度管辖范围具体实施所辖电网内风电场参与本细则的执行与结算，运行结果报电力监管机构批准后执行，依据运行结果风电场承担相应的经济责任。 第二章调度管理 第五条新建风电场应在工程完成240小时整套启动试运后90天内向相应电力监管机构申请并完成进入商业运营意见书办理。风电场非自身原因逾期未完成办理的风电场每延迟一日扣当月上网电量1‰，全月累计不超当月电量2%。 第六条华北区域参与并网运行的各类风电机组应当满足华北区域风电机组并网安全条件，并通过电力监管机构组织的并网安全性评价。未按期开展并网安全性评价，并网安全性评价不合格并超出整改期限的，暂停电费结算，每超过期限1天，按风电场当月上网电量的2‰进行考核；安全性评价通过后次月进行电费追补。 第七条风电场应严格服从所属电力调度机构的指挥，迅速、-2 -
准确执行调度指令，不得以任何借口拒绝或者拖延执行。接受调度指令的并网风电场值班人员认为执行调度指令将危及人身、设备或系统安全的，应立即向发布调度指令的电力调度机构值班调度人员报告并说明理由，由电力调度机构值班调度人员决定该指令的执行或者撤销。 出现下列事项之一者，定为违反调度纪律，每次按照全场当月上网电量的1%考核，若考核费用不足10万元，则按10万元进行考核。 （一）未经电力调度机构同意，擅自改变调度管辖范围内一、二次设备的状态, 以及与电网安全稳定运行有关的安全稳定控制装置、AGC、A VC装置等的参数或整定值（危及人身及主设备安全的情况除外）； （二）拖延或无故拒绝执行调度指令； （三）不如实反映调度指令执行情况； （四）不满足每值至少有2人（必须包括值长）具备联系调 - 3 -
国家电网风电场接入电网技 术规定（试行） 1 范围 本规定提出了风电场接入电网的技术要求。 本规定适用于国家电网公司经营区域内通过110（66）千伏及以上电压等级与电网连接的新建或扩建风电场。 对于通过其他电压等级与电网连接的风电场，也可参照本规定。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规定；凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用范围于本规定。 GB 12326－2000 电能质量电压波动和闪变 GB／T 14549－1993 电能质量公用电网谐波 GB／T 12325－2003 电能质量供电电压允许偏差 GB／T 15945－1995 电能质量电力系统频率允许偏差 DL 755－2001 电力系统安全稳定导则 SD 325－1989 电力系统电压和无功技术导则 国务院令第115号电网调度管理条例（1993） 3 电网接纳风电能力 （1）风电场宜以分散方式接入系统。在风电场接入系统设计之前，要根据地区风电发展规划，对该地区电网接纳风电能力进行专题研究，使风电开发与电网建设协调发展。
（2）在研究电网接纳风电的能力时，必须考虑下列影响因素： a）电网规模 b）电网中不同类型电源的比例及其调节特性 c）负荷水平及其变化特性 d）风电场的地域分布、可预测性与可控制性 （3）在进行风电场可行性研究和接入系统设计时，应充分考虑电网接纳风电能力专题研究的结论。为便于运行管理和控制，简化系统接线，风电场到系统第一落点送出线路可不必满足“N－1”要求。 4 风电场有功功率 （1）基本要求 在下列特定情况下，风电场应根据电力调度部门的指令来控制其输出的有功功率。 1）电网故障或特殊运行方式下要求降低风电场有功功率，以防止输电线路发生过载，确保电力系统稳定性。 2）当电网频率过高时，如果常规调频电厂容量不足，可降低风电场有功功率。 （2）最大功率变化率 最大功率变化率包括1min功率变化率和10min功率变化率，具体限值可参照表1，也可根据风电场所接入系统的电网状况、风力发电机组运行特性及其技术性能指标等，由电网运营企业和风电场开发运营企业共同确定。 表1 风电场最大功率变化率推荐值
大型风电场运行的特点及并网运行的问题 时间：2011-2-25 来源：<电器工业> 广东电网公司茂名电白供电局区邓恩思 近年来,我国风电已经迈向快速发展的步伐。按装机总容量计算,我国已经超过意大利和英国,成为世界第6大风电大国。大规模的风力发电必须要实现并网运行，然而由于风电自身的特点,大规模风电接入会对电网产生负面影响。由于风力资源分布的限制，风电场大多建设在电网的末梢，网络结构相对薄弱，风电场并网运行必然会影响到电网的电压质量和电压稳定性。由于风电本身具有不可控、不可调的特征，造成风电出力的随机性和间歇性。而电网必须按照发、供、用同时完成的规律，连续、安全、可靠、稳定地向客户提供频率、电压合格的优质电力。风电场并网的研究内容涉及到电能质量、电压稳定性、暂态功角稳定性及频率稳定性等。本文主要介绍大型风电场并网对电力系统的影响及对策。 一、大型风电场运行的特点 1、风能的能量密度小，为了得到相同的发电容量,风力发电机的风轮尺寸比相应的水轮机大几十倍。 2、风能的稳定性差。风能属于过程性能源,具有随机性、间歇性、不稳定性,风速和风向经常变动,它们对风力发电机的工况影响很大。为得到较稳定的输出电能,风力发电机必须加装调速、调向和刹车等调节和控制装置。 3、风能不能储存。对于单机独立运行的风力发电机组,要保证不间断供电,必须配备相应的储能装置。 4、风轮的效率较低。风轮的理论最大效率为59.3%,实际效率会更低一些,统计显示,水平轴风轮机最大效率通常在20%~50%,垂直轴风轮机最大效率在 30%~40%。 5、风电场的分布位置经常偏远。例如,我国的风电资源虽然比较丰富,但多数集中在西北、华北和东北“三北地区”。 由于风能具有以上特点,使得利用风能发电比用水力发电困难得多。 总之,风电的最大缺点是不稳定,风电系统所发出的电能若直接并入电网将影响局部电网运行的稳定性。 二、大型风力发电场并网运行引起的问题分析 风电场接入电网一般有两种方式，一种是传统的并网方式，单个风电场容量均比较小，作为一种分布式电源，分散接入地区配电网络，以就地消纳为主；另一种是在风能资源丰富区域集中开发风电基地，通过输电通道集中外送，如欧美国家规划中的海上风电和我国正在开发的内蒙古、张家口、酒泉和江苏沿海千万千瓦级风电基地。风电机组单机容量和并网运行的风电装机规模越来越大，对系统的影响也越来越明显。与小型风电场不同，大型风电场接入电网后，风电场对电网
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
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
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
风电场及光伏电站并网运行管理实施细则1 xx风电场及光伏电站并网运行管理 实施细则(征求意见稿) 总则 为保障xx电力系统安全、优质、经济运行，落实国家可再生能源政策，规范xx风电场、光伏电站并网运行管理，依据《中华人民共和国可再生能源法》、《电力监管条例》、《电网调度管理条例》、《电网运行准则》（GB/T 31464-xx）、《风电场接入电力系统技术规定》（GB/T 19963-xx）、《光伏发电站接入电力系统技术规定》（GB/T 19964-xx）、《风电场功率预测预报管理暂行办法》(国能新能[xx]177号)、《发电厂并网运行管理规定》电监市场[xx] 42号）、《风电功率预测功能规范》（NB/T 31046-xx）、《光伏发电站功率预测技术要求》（NB/T 3xx-xx）等制定本细则。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔朧。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔朧碍鳝绢。 本细则适用于xx省内已并网运行的，由省级电力调度机构直调的风电场和光伏电站。地（市）、县电力调度机构及其直接调度的风电场和光伏电站可参照执行。聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測樅。聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測樅锯鳗鲮。 新建风电场、光伏电站自第一台风电机组或逆变器并网当日起，六个月后纳入本细则考核管理；扩建风电场、光伏电站自第一台风电机组或逆变器并网当日起，进行参数设置更新，自动纳入本细则考核管理，免除因扩建期间配合主站调试引起的技术管理考核。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒東。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟
婭骒東戇鳖納。 风电场、光伏电站以调度计划单元为基本结算单元参与本细则。 国家能源局xx监管办公室（以下简称“xx能监办”）负责监管电力调度机构、风电场及光伏电站执行本细则的情况。xx 电力调控中心在xx能监办授权下具体实施调度管辖范围内风电场、光伏电站并网运行管理的日常统计和考核工作。酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭钯。酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭钯詢鳕驄。 运行管理 新建或扩改建风电场、光伏电站自第一台风电机组或逆变器并网当日起，六个月内应提交接入系统检测报告，主要包括电能质量测试、有功功率性能测试、无功功率性能测试、动态无功补偿性能测试和电力监控系统安全防护等五项，每项缺失按照全场站当月上网电量的2%考核/次。若当月考核电量不足2万度，则按2万度进行考核。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔肤。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔肤亿鳔简。 风电场、光伏电站应严格服从所属电力调度机构的指挥，迅速、准确执行调度指令，不得以任何借口拒绝或者拖延执行。接受调度指令的风电场、光伏电站值班人员认为执行调度指令将危及人身、设备或系统安全时，应立即向发布调度指令的电力调度机构值班调度员报告并说明理由，由电力调度机构值班调度员决定该指令的执行或者撤销。出现下列事项之一者，定为违反调度纪律，每次按照全场站当月上网电量的5%考核，若考核电量不足20万度，则按20万度进行考核。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔點鉍