電站集控中心建設方案
發(fā)布時間: 2025-04-30 點擊次數(shù): 41次

一、背景及依據(jù)
在能源變革深入影響下,能源電力領域數(shù)字化轉型地位和轉型迫切度持續(xù)提高,數(shù)字化轉型成為應對能源危機和提升能源供應穩(wěn)定的重要手段,作為數(shù)字化技術融合應用的綜合體現(xiàn),發(fā)電企業(yè)在數(shù)字化轉型方向、轉型路徑、轉型模式上均面臨著嚴峻考驗。2017年國務院辦公廳發(fā)布的《安全生產(chǎn)“十三五"規(guī)劃》,2018年國家能源局發(fā)布的《電力安全生產(chǎn)行動計劃(2018-2020年)》 均非常重視電力安全生產(chǎn)與電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。某省屬國企的清潔能源集團公司下轄15家分子公司及3家參股公司,主要從事水力發(fā)電、太陽能發(fā)電、風力發(fā)電、配售電等新能源投資、建設與運營,水利水電、電力工程機電安裝與工程施工等業(yè)務。隨著發(fā)電企業(yè)自動化、信息化系統(tǒng)的快速發(fā)展,各電力行業(yè)生產(chǎn)自動化方面取得了長足的進步,然而和生產(chǎn)過程自動化相對應的企業(yè)管理信息化還遠沒有達到國民經(jīng)濟對電力生產(chǎn)的要求。目前很多電站現(xiàn)有系統(tǒng)均是采用“煙囪式"的開發(fā)方式,建設標準不一致,接口不統(tǒng)一,電站各系統(tǒng)存在信息孤島、業(yè)務孤島,使得公司難以整體掌握全站運行狀態(tài),無法實現(xiàn)各電站的資產(chǎn)集中發(fā)展,統(tǒng)一管理和控制;且相較于電站生產(chǎn)自動化改造,公司在對下屬電站的企業(yè)管理信息化上還沒有成熟的系統(tǒng),無法實現(xiàn)發(fā)電生產(chǎn)領域的精細化管控能力和現(xiàn)場工作人員的智能化應用。同時,對于公司管理者來說,也無法從企業(yè)管理信息化系統(tǒng)方便、及時地獲悉全站整體資產(chǎn)、發(fā)電經(jīng)營效益等數(shù)據(jù)信息,從而為管理、經(jīng)營決策提供信息支撐。
二、建設目標
采用先進的技術架構,構建安全穩(wěn)定的信息網(wǎng)絡,同時項目總體設計方案與設備組成的系統(tǒng),滿足當前電站監(jiān)控系統(tǒng)安全防護等相關法律法規(guī)及行業(yè)標準要求,實現(xiàn)電站設備信息采集、實時查詢與控制,多業(yè)務主題的綜合分析功能,實現(xiàn)面向生產(chǎn)經(jīng)營決策的輔助支撐能力。實現(xiàn)對電站信息的實時采集與處理、運行監(jiān)視,滿足現(xiàn)場“無人值班、少人值守",遠方實時安全監(jiān)視、經(jīng)濟運行和日常運行管理等需要。遵守整體規(guī)劃、分步實施、統(tǒng)一架構、復制推廣的建設原則,可避免重復投資和消除信息孤島。可以接入水電、光伏、風電、儲能等各類型的電站,該中心采用先進的信息技術和經(jīng)濟優(yōu)化算法,可對電站進行遙測、遙信、遙控、遙調以及遙視,實現(xiàn)集中監(jiān)視控制、生產(chǎn)運營管理、安全應急管理、故障診斷分析等功能。一期先接入12座水電站和3個光伏電站,二期批量接入其他光伏電站和水電站,分期建設實施,總體規(guī)劃設計。
三、系統(tǒng)設計
充分考慮某能源集團信息化建設的整體要求,根據(jù)當前的實際情況和規(guī)劃建設要求,考慮到平臺在橫向和縱向兩個方面上的擴展,做到和現(xiàn)有的應用平臺相互兼容、互聯(lián)互通、信息能夠共享和重復利用。系統(tǒng)總體拓撲結構的配置具有前瞻性,充分考慮今后的發(fā)展。針對公司下屬電廠的信息化程度和信息化建設現(xiàn)狀,充分利用電廠已有資源,節(jié)約系統(tǒng)建設資金,避免浪費。系統(tǒng)總體業(yè)務模型圖如下所示:系統(tǒng)建設充分考慮技術架構的實用性和可擴展性,平臺組件和中間件要求使用開源免費組件,后期隨接入電站規(guī)模擴展只需增加服務器硬件;充分結合發(fā)電集團的實際情況以及國家對于信息安全、網(wǎng)絡安全的相關法律法規(guī)要求,平臺安全設計需要著重考慮,生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)需要以網(wǎng)絡安全法以及信息安全等級保護管理辦法等相關文件精神作為系統(tǒng)安全設計指導,從應用安全、網(wǎng)絡安全、數(shù)據(jù)安全、主機安全方面考慮。能源集控運維平臺,首期接入光伏電站3座,水利電站12座,總電站裝機容量43.5MW,新電站項目陸續(xù)接入中。前期實現(xiàn)的主要功能如下:
- 通過GIS一張圖整合和可視化呈現(xiàn)所有光伏電站、水力電站的區(qū)域位置分布;
- 展示電站實時的發(fā)電效率、實時負荷、實時發(fā)電量數(shù)據(jù)等;
- 可查看電站實時的天氣情況和電站發(fā)電量排名;
- 實時監(jiān)控電站設備運行狀態(tài)、電站報警數(shù)據(jù);;
- 集成了每個電站現(xiàn)場的視頻監(jiān)控系統(tǒng),可查看現(xiàn)場實時監(jiān)控視頻;
- 集成了企業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)業(yè)務及綜合運營管理業(yè)務;
- 站點概況:顯示當前查看的水電站點的基礎信息,最近三天的氣象,實時水位,發(fā)電計劃,機組運行狀態(tài),今日發(fā)電量與實時功率趨勢分析,日/月/年發(fā)電量統(tǒng)計,裝機容量、當前功率等站點綜合數(shù)據(jù)。
- 仿真畫面:顯示每個水電站主接線圖及仿真圖,并可進行遠程開合閘操作。
- 歷史曲線:顯示站點采集到的電流、電壓、功率、溫度等電參數(shù)據(jù)生成的圖表。
- 生產(chǎn)報表:顯示單個設備的各項電參數(shù)據(jù)報表,支持導出到EXCLE表格。
- 生產(chǎn)計劃:填寫并顯示每個發(fā)電機組每個月的發(fā)電計劃。
3、智慧光伏
監(jiān)測企業(yè)分布式光伏電站運行情況,包括逆變器運行數(shù)據(jù)、光伏發(fā)電效率分析、發(fā)電量及收益統(tǒng)計以及光伏發(fā)電功率控制??蓪崿F(xiàn)對光伏系統(tǒng)的全景監(jiān)測 。對光伏系統(tǒng)的概覽 、運行數(shù)據(jù) 、運行指標 、發(fā)電功率、 發(fā)電量進行采集監(jiān)控與展示。
實時監(jiān)控
包括并網(wǎng)點開關位置、并網(wǎng)點開關保護動作、光伏限功率調節(jié)使能 、光伏故障/告警狀態(tài) 、光伏緊急停機狀態(tài)、光伏停機狀態(tài)、光伏運行狀態(tài)、光伏限功率運行狀態(tài)、光伏總發(fā)電量、光伏日發(fā)電量、并網(wǎng)點有功無功功率、并網(wǎng)點電壓電流、并網(wǎng)點功率因數(shù)頻率等數(shù)據(jù)的監(jiān)控。
匯流箱數(shù)據(jù)監(jiān)控
包括匯流箱每路電流、匯流箱每路電壓、匯流箱每路故障信號等數(shù)據(jù)的監(jiān)控。
對逆變器的運行數(shù)據(jù)進行采集監(jiān)控,包括對逆變器運行狀態(tài)、逆變器故障信號、逆變器直流輸入功率、逆變器直流輸入電壓、逆變器直流輸入電流、逆變器輸出功率、逆變器輸出電壓 、逆變器輸出電流、逆變器輸出電壓頻率 、逆變器功率因數(shù)等數(shù)據(jù)采集監(jiān)控與展示。
光伏概覽
顯示光伏站點的發(fā)電量、輻照量、co2減排量、裝機容量、逆變器數(shù)量、功率、環(huán)境溫濕度、當前風速等站點數(shù)據(jù)。
設備智能監(jiān)測
- 顯示光伏站點回路的監(jiān)測數(shù)據(jù),如相電流、功率、相電壓、組串電流、組串電壓的實時采集曲線圖。
- 顯示各站點的所有設備的實時狀態(tài)以及該設備所采集到的數(shù)據(jù),并可點擊查看單個設備的詳細數(shù)據(jù)。
- 顯示光伏站點的日、月、年發(fā)電數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖。
- 顯示光伏站點的日、月發(fā)電收益數(shù)據(jù)。
- 顯示光伏站點的月、年發(fā)電效率數(shù)據(jù)圖。選擇光伏站點的多條監(jiān)測回路進行離散對比,計算所選回路的平均離散率、最大離散率以及最小離散率。
- 可自由選擇光伏站點設備進行數(shù)據(jù)的對比查詢顯示對IV曲線進行大數(shù)據(jù)分析,應用AI智能診斷算法,精準識別故障組串,并輸出診斷報告。
- 通過配置光伏站點,對其他光伏站點進行對比顯示,輔助對光伏發(fā)電的效率評估。
顯示逆變器每日數(shù)據(jù)報表,如日發(fā)電量、日輻照量、天氣情況、環(huán)境溫濕度等。水電站現(xiàn)場前池水位、廠房、屏柜等的實時視頻、歷史回訪等畫面信息。實時報警:可查看單個站點或多個站點的實時的未操作的報警信息;歷史報警:可查看單個站點或多個站點的已操作的歷史報警信息;