風(fēng)電場SCADA及運(yùn)維云平臺
一、項(xiàng)目概況
風(fēng)場監(jiān)控系統(tǒng)布置于風(fēng)場監(jiān)控室內(nèi)，由風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、風(fēng)電場功率管理系統(tǒng)（能量管理系統(tǒng)）、第三方接口系統(tǒng)組成。其主要包括風(fēng)機(jī)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、Web發(fā)布、風(fēng)機(jī)管理、風(fēng)場調(diào)度、安全審計(jì)等功能。
二、項(xiàng)目部署
風(fēng)電場監(jiān)控運(yùn)維平臺軟件系統(tǒng)是風(fēng)電場遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的組成部分，風(fēng)電場遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、風(fēng)電場監(jiān)控運(yùn)維平臺系統(tǒng)組成。
風(fēng)電場網(wǎng)絡(luò)通訊采用光纜傳輸，風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用可自愈式以太環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，風(fēng)場級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為多環(huán)結(jié)構(gòu)。風(fēng)機(jī)機(jī)艙與塔基之間的連接光纜為多模光纜。風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)之間及風(fēng)機(jī)與監(jiān)控中心之間的連接均為單模光纜。風(fēng)場通訊網(wǎng)絡(luò)環(huán)內(nèi)采用100M光纖以太網(wǎng)絡(luò)。核心交換機(jī)與風(fēng)場監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器的接口采用1000M以太網(wǎng)。
硬件系統(tǒng)包括數(shù)采服務(wù)器2臺、數(shù)據(jù)服務(wù)器2臺、應(yīng)用服務(wù)器2臺（應(yīng)用服務(wù)器通常與數(shù)采服務(wù)器合二為一）、發(fā)布機(jī)1臺、I/O機(jī)1臺，操作員站1臺、若干安全隔離設(shè)備。其中，數(shù)據(jù)服務(wù)器存放歷史數(shù)據(jù)，具體實(shí)施過程中，甲方可根據(jù)風(fēng)場規(guī)模進(jìn)行服務(wù)器配置，小規(guī)模風(fēng)場可將數(shù)采服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器合而為一，對于大規(guī)模風(fēng)場可部署多臺數(shù)采服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器及應(yīng)用服務(wù)器，軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，可部署于同一臺服務(wù)器也可分別部署。
三、軟件設(shè)計(jì)說明
將軟件分為三層，軟件部署主要包括風(fēng)機(jī)數(shù)采服務(wù)器程序、應(yīng)用服務(wù)器程序、數(shù)據(jù)服務(wù)器程序、發(fā)布機(jī)程序、I/O機(jī)程序。
將該監(jiān)控系統(tǒng)程序根據(jù)功能結(jié)構(gòu)劃分為三層，采集層、服務(wù)層、前端網(wǎng)站，每部分均可根據(jù)服務(wù)器分布情況獨(dú)立安裝部署，程序之間均采用標(biāo)準(zhǔn)UDP或TCP協(xié)議。
I/O機(jī)主要完成協(xié)議轉(zhuǎn)換及第三方接口通訊功能，主要通訊協(xié)議均部署在該服務(wù)器，在實(shí)際應(yīng)用中，各技術(shù)協(xié)議是以應(yīng)用的方式呈現(xiàn)的，可根據(jù)系統(tǒng)程序框架，自由添加協(xié)議，可對每個協(xié)議進(jìn)程進(jìn)行添加、關(guān)閉和配置。按照程序開發(fā)架構(gòu)方式，各通訊協(xié)議均可部署至任何一臺服務(wù)器。
發(fā)布機(jī)包含了完整的網(wǎng)站服務(wù)、UI、網(wǎng)閘通訊、歷史數(shù)據(jù)記錄及查詢功能，將風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)布至公網(wǎng)，可遠(yuǎn)程訪問查看該風(fēng)場狀態(tài)。軟件的設(shè)計(jì)框架如圖2所示：
四、軟件功能介紹
1）風(fēng)場概覽:可以通過矩陣型、環(huán)線型、列表型、地圖行四種模式查看整個風(fēng)場的運(yùn)行狀態(tài)
2）風(fēng)機(jī)監(jiān)視：可以查看單個風(fēng)機(jī)運(yùn)行的詳細(xì)信息，并可對風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制操作
3）風(fēng)機(jī)控制：可以進(jìn)行整個風(fēng)場、單個環(huán)線、單個風(fēng)機(jī)、多個風(fēng)機(jī)集中模式的控制操作
4）歷史數(shù)據(jù)：可查看時間段內(nèi)風(fēng)機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)曲線
五、總結(jié)
風(fēng)電場監(jiān)控運(yùn)維平臺按照靈活的部署設(shè)計(jì)，可部署于WindowsSever2016、Linux（CentOS7）、Unix、中標(biāo)麒麟國產(chǎn)操作系統(tǒng)，采用B/S網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，支持Chrome、Safari、Firefox、IE11瀏覽器，支持時鐘同步等功能；
該系統(tǒng)滿足監(jiān)控風(fēng)機(jī)數(shù)量不低于300臺，且適用于不同機(jī)組混裝、不同組件混裝，可在一套監(jiān)控軟件上實(shí)現(xiàn)不低于300機(jī)組的監(jiān)控，但允許服務(wù)器軟件實(shí)現(xiàn)分布式布置，可配置多套單臺服務(wù)器，同時單臺可監(jiān)控機(jī)組數(shù)量可達(dá)到100臺（單臺監(jiān)控機(jī)組數(shù)量可根據(jù)具體項(xiàng)目進(jìn)行數(shù)量調(diào)整），數(shù)據(jù)采集、顯示刷新頻率不高于1秒；
該系統(tǒng)滿擬量數(shù)據(jù)存儲采用秒級及分鐘級存儲，其中，故障前后5分鐘內(nèi)的秒級數(shù)據(jù)要求保存，其余秒級存儲數(shù)據(jù)要求在數(shù)據(jù)庫中保留3個月，以便數(shù)據(jù)分析使用；布爾量數(shù)據(jù)采用逢變則存的方式。秒級存儲數(shù)據(jù)查詢及報(bào)表根最小顆粒度為1秒，可根據(jù)不同時間步長查詢顯示模擬量數(shù)據(jù)；分鐘級存儲的數(shù)據(jù)查詢及報(bào)表最小顆粒度為1分鐘，可根據(jù)不同時間不長查詢顯示模擬量數(shù)據(jù)；布爾量獨(dú)立查詢，不與模擬量一起混合查詢；
該系統(tǒng)滿足為風(fēng)功率預(yù)測、上級調(diào)度系統(tǒng)、業(yè)主自建監(jiān)控中心、甲方數(shù)據(jù)中心、在線振動監(jiān)測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、自動消防系統(tǒng)、箱變監(jiān)控系統(tǒng)、空氣密度儀、升壓站等第三方系統(tǒng)預(yù)留通訊數(shù)據(jù)接口，上傳風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相關(guān)信息并接收相關(guān)指令。
