庚顿风电场远程集中监控系统、 庚顿风电集控中心一体化应用系统解决方案
一、系统概述
风能作为一种清洁的可再生能源,已经日益引起世界各国的重视,风力发电技术已基本趋于成熟。在大型的风电场中有几十台甚至上百台风电单元机组,其分布地域广、运行管理人员少、运行管理工作量大，如何对各风电单元机组进行高效地监控,实现无人值班少人值守的运营模式，同时保证整个风场安全、可靠、经济地运行变得至关重要。
北京庚顿数据科技有限公司依托完全具有自主知识产权的实时数据库管理系统和可视化平台，结合多年电力系统项目实践经验自主研发的庚顿风电场远程集中监控系统（Golden WindSCADA）、庚顿风电集控中心一体化应用系统（Golden WindCC），在满足电力系统稳定安全约束条件下，为实现对风场全部单元机组的集中监控、信息共享、故障诊断及维护提供了完整的、系统的解决方案。
二、系统架构
系统架构分为三层：
1）数据采集层
对于风场SCADA，数据采集是指从风机的PLC、升压站、测风塔进行数据采集，根据提供的点表遵照PLC自有协议、IEC电力规约，使用采集接口软件将数据采集、存储到庚顿实时数据库中。
对于集控中心，数据采集是指从风机的PLC、升压站、测风塔进行数据采集，根据提供的点表遵照PLC自有协议、IEC电力规约，使用采集接口软件将数据采集、存储到庚顿实时数据库中。
2）数据存储层
数据存储层主要是实时数据库服务器。实时数据由采集接口软件写入实时数据库进行存储，在实时数据库内部进行数据清洗、计算、压缩、存储等。
3）数据应用层
在实时数据库之上，通过可视化开发平台构建和支撑远程监控系统的上层应用。
三、系统功能
Golden WindSCADA/Golden WindCC是基于庚顿实时数据库，依托庚顿监控组态平台构建的风电场远程集中监控系统。系统功能包含全场监控、统计查询、报表管理、报警管理、单机概况等。
1.系统监控
- 页面基本布局及交互效果
系统界面上方为横向导航功能菜单，上方同时展现系统LOGO及登录信息，中间为过程监控区域。功能菜单可实现页面直接跳转，页面跳转响应迅速。系统主要参数监视包括但不限于：全场有功功率、全场无功功率、全场并网台数、全场通讯故障台数、平均风速、日月年满发电小时数、日月年发电量以及状态台数统计等重要信息。
- 全场地理图
全场地理图以项目所在地静态地图为底图或以离线地图展示项目风场集中监控总体情况、风场布局及重要参数。
a) 每个风机用一个转动的风机图标表示,具体风场位置依据相对或实际地理坐标。
b) 通过风机转动状态体现网络通讯状况。
c) 通过状态标识体现风机运行状态。
d) 支持悬浮窗口信息显示。鼠标悬浮于风机图标之上时，弹出悬浮窗口并显示风机所在位置的风速、风向、转速、实时有功功率和总发电量等信息。
e) 支持鼠标单击跳转。单击风机图标进入该风机的总览页面。
- 全场风机列表
作为现场监屏的主要页面，该页面以矩阵和图表两种方式展示风场内各台风机的重要信息。
a) 风机矩阵单元可体现风机的运行状态信息，并且在所有页面中保持一致。
b) 风机编号按业主要求统一编号并体现线路信息。
c) 风机图标的转动与风机状态相关联，以矩形填充方式体现风机的实时有功功率，风机矩阵单元中至少展现两个重要的模拟量参数（风速、有功功率等）。
d) 鼠标左键点击每个风机的矩阵单元可以进入单机总览页面。
e) 可实现单机和批量控制，根据用户权限体现不同的控制权限，控制指令下发可有权限认证（用户密码认证即可，便于查询操作记录）和确认操作。单击矩阵单元的风机图标弹出单机控制窗口，单机控制窗口包含控制（启动、停机、复位）操作。
f) 右键单击首出故障可实现事故追忆（即可查询并导出在实时库中具备字段标识的相关参数）。
g) 画面体现全场主要参数及不同状态风机台数的统计。
h) 以图表方式展现时可通过勾选实现单机和批量控制，操作指令可针对不同范围（单台风机、集电线路、整个风场）的风机进行选择性控制。可根据字段进行排序，可恢复默认，列宽自适应内容，可扩展字段，扩展信息可保存。图表中的模拟量数值可依据报警限值和报警颜色配置以相应的颜色显示，所在单元格以相应颜色填充。页面可满足100台风机共计5000测点的1s刷新需求，且保证30%~40%的硬件系统配置冗余。
2.报警管理
报警管理以表格的方式展示查询结果，报警管理应包括但不限于：
- 实时报警
实时报警在窗口的右下角弹窗提示，如果有实时故障发生，则展示某台风机发生了何种类型的故障。如果故障没有自动消失，则只有点击确认后窗口才隐藏。报警内容有显著的声光提示。
实时报警查询页面筛选条件包括风机名称、故障类型、报警级别等，查询结果在列表中展示，表格列名包含但不限于报警发生时间、风机编号、报警信息、报警状态（其中报警状态包括未确认、已确认和报警消除），可根据字段进行排序。
报警内容可自定义分级，报警声音可以语音或铃声中选择配置，并具备通过人工干预停止报警声音的功能。
- 历史报警
历史报警查询页面筛选条件应包括风机编号、开始结束时间段、报警状态、故障类别等，查询结果在列表中展示，可根据各个查询字段进行分组筛选并可以导出Excel 。
- 首出故障查询
首出故障查询页面筛选条件应包含风机名称、开始结束时间，查询结果在列表中展示。针对倍福，巴哈曼，菲尼克斯三种主控板本需要后台实现相应版本接口的首出故障开发。
- 事故追忆
事故追忆页面筛选条件应包含风机名称、故障类型、开始结束时间，查询结果在列表中展示，列名称为该段时间内，该故障类型的所有具体故障的名称、描述，级别，所属部件等信息，以及故障发生时刻所有重要参数的数值。列表展示字段可在模板中进行编辑。
- 故障统计
故障统计查询页面筛选条件应包含风机编号、开始结束时间、故障类别（按主要设备分类），查询结果在列表中展示，支持导出Excel。针对历史故障的查询结果，可根据故障类别实现某时间段的统计（饼状图）展示。查询结果包括该段时间内大故障类型、大故障下的所有小故障，每个故障在该段时间内发生的次数和持续的时间。
3.报表定制
- 定制报表
可实现报表模板加载，对报表生成周期提供可编辑的界面，针对迁移补算或重算数据可重新生成报表。
- 自定义报表
用户可依照一定规则自由定制自己所需要的报表，报表在前台可即时定义，即时修改。用户可选择系统内包含测点进行报表模板配置。模板支持任意Excel编辑，计算功能。测点值可根据报表系统提供的特殊函数进行编辑计算，得到用户要求的结果。模板导入报表系统后可根据所选时间段生成所需报表，报表系统可自由添加、删除、下载模板。
4.查询统计
该部分应包含针对风机和整个风场的统计分析指标的查询和展示，对于列表展示，表格的列宽要自适应内容，列可自由扩展。
- 数据查询
数据查询支持测点的模糊搜索，查询结果以表格结合趋势图展示。查询结果可导出csv文件，量级较大时考虑分页显示。
可支持不同风机相同测点数据的横向对比，可选择任意测点进行实时数据对比和历史数据对比，具有柱状图、曲线图、散点图等多种表现形式。绘图时间段可自由选取，具有最大值、最小值、平均值等基本统计和显示功能，对比数据可导出。
具体测点信息包括但不限于：
a) 性能数据
累计发电量、累计耗电量、平均风速、平均利用率、累计有效风时数、累计利用小时数、运行状态时间、故障停机时间、维护时间、通讯故障时间。
各类别故障发生次数、启动次数、停机次数。
b) 运行数据
桨叶1角度、桨叶2 角度、桨叶3角度、线路1电流、线路2电流、线路3电流、有功、无功、线电压1、线电压2、线电压3、机舱位置、环境温度、发电机转速、转矩、叶轮转速、风速、偏航刹车压力、风向、塔底柜温度、塔底温度、齿轮箱润滑油入口油温、齿轮箱润滑油输入轴温、齿轮箱润滑油油槽温度、齿轮箱润滑油输出轴温、齿轮箱润滑油入口压力、发电机前轴温度、发电机后轴温度、发电机U1绕组温度、发电机V1绕组温度、发电机W1绕组温度。
- 操作记录查询
操作记录查询包括登录用户、所在机器、当前用户数、操作信息等。
- 发电量汇总
使用表格和组柱状图或柱状分隔图展示日、月、年发电量。
- 可利用率汇总
使用风机各种状态时间计算风机日、月、年的可利用率。
- 功率曲线
根据甲方提供的算法进行功率曲线的计算，以曲线和图表方式通过tab也切换进行展示，曲线支持散点图功能。
- 玫瑰图
包括风能玫瑰图和风频玫瑰图。可通过查询至少生成两台风机的玫瑰图对比。
5.单机概况
该部分包含单机总览和部件信息，SCADA监控系统可以展示机组及其大部分运行状态和参数信息，包括功率、风速、发电机转速、转子转速、偏航位置、风机型号、控制系统版本、变桨类型、变频器类型、齿轮箱类型、发电机类型等。
可在系统中以tab页切换的方式展示各个主要部件的信息，包括发电机、转子、偏航、变桨、变频器、齿轮箱等部件的详细参数和信息。
页面的任一模拟点，可通过鼠标左键或右键弹出实时或历史趋势，趋势图生成应自适应数据Y轴。
6.全场实时测点
全场实时测点查询页面筛选条件应包括风机名称、查询内容等，支持测点的模糊搜索，查询结果在列表中展示，量级较大时考虑分页显示。
支持将搜索结果保存为csv模板文件，支持导入模板文件并自动加载实时数据。
7.系统设置
可进行用户管理和权限设置。
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