DB14∕T 2466—2022 风电场智能化运维技术导则(山西省).pdf
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1、ICS29.020CCS F 2114山西省地方标准DB 14/T 24662022风电场智能化运维技术导则2022 - 06 - 14 发布2022 - 09 - 15 实施山西省市场监督管理局发 布DB 14/T 24662022I目次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14缩略语.35风电场智能化运维.36风电场智能化运维技术总的要求.4风电场智能化运维技术基本规定.4整体规划、统一管理、分步实施.4安全保障、稳定可靠.5技术先进、规范标准.57风电场智能化运维系统技术要求.5风电场智能化运维系统建设原则.5硬件设施技术要求.6数据采集种类及规范.6通信传输技术要求.7
2、网络安全技术要求.78智能诊断.8智能诊断技术主要内容.8状态监测与故障诊断.89智能运维及调控实施规范.9智能运维管理功能要求.9智能调控管理功能要求.9检修维护技术要求.910信息管理与技术支撑.9信息管理要求.9技术支撑要求.10监管与运营技术支撑.10附录 A(资料性)风电场智能化运维技术体系示意图.11参考文献.14DB 14/T 24662022II前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由山西省工业和信息化厅提出、组织实施和监督检查。山西省市场监督管理局对标准的组织实施情况进行监督检查。本文件由山西省物联网和人工智
3、能标准化技术委员会归口。本文件起草单位:山西大学、山西健科科技有限公司、山西省电力行业协会、大唐山西新能源有限公司、国家电投集团山西新能源有限公司、山西龙源风力发电有限公司、晋能清洁能源风力发电有限责任公司、山西同煤新能源有限公司、太原重工新能源装备有限公司、太原重工技术中心、中能建山西电力勘测设计院、国网山西省电力公司、国网山西电力公司电力科学研究院。本文件主要起草人:王灵梅、孟恩隆、尹少平、王平、刘玉山、贾成真、闫卓民、王强、程江涛、申杰兵、孟秉贵、苏华、程怀亮、郭东杰、申戬林、张卫东、黄仁泷、师明、李兵、王东、韩磊、赵兴勇、贾文强、李超峰、姜宏伟、韩西贵、高坤、魏宇、张超、郭红龙、范飞、
4、席瑞萍、肖然、张旭帮、原升耀、薛宇。DB 14/T 246620221风电场智能化运维技术导则1范围本文件规定了风电场智能化运维技术基本概念与体系架构。 规定了数据采集与传输、 智能化运维系统管理、功能与性能、外部接口等方面的技术要求。本文件适用于风电场智能化运维技术的运行、验收、维护和评估。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中, 注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 2900.50电工术语发电、输电及配电通用术语GB/T 2900.53电工术语风力发电机组G
5、B/T 22239信息安全技术网络安全等级保护要求GB/T 25385风力发电机组运行及维护要求GB/T 30996.1风力发电机组风力发电场监控系统通信第1部分原则与模型GB/T 31960.7电力能效监测系统技术规范第7部分:电力能效监测终端技术条件GB/T 36047-2018电力信息系统安全检查规范GB/T 36572-2018电力监控系统网络安全防护导则GB/T 37025信息安全技术物联网数据传输安全技术要求GB/T 37138-2018电力信息系统安全等级保护实施指南GB/T 37257风力发电机组机械载荷测量DL/T 666风力发电场运行规程DL/T 755电力系统安全稳定导则
6、DL/T 860变电站通信网络和系统NB/T 31129风力发电机组振动状态评价导则T/CEC 164火力发电厂智能化技术导则3术语和定义GB/T 30996.1、GB/T 2900.50、GB/T 2900.53界定的以及下列术语和定义适用于本文件。风力发电场智能化Wind farm intellectualization风力发电场在广泛采用数字信息处理和通信技术基础上, 集成智能的传感与执行、 控制和管理等技术,达到更安全、高效、环保运行,与智能电网及需求侧相互协调,与社会资源和环境相互融合的发展过程。DB 14/T 246620222数据采集Data acquisition layer从
7、传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理的过程。通信传输Communication transport由一地向另一地进行信息的传输与交换。运维中心Operation and maintenance Center具备对所辖各风电场相关设备及其运行情况进行智能监控、调度等管理功能的监控中心。状态监测condition monitoring利用各种传感器及测量手段对反映设备运行状态的物理、 化学量进行检测, 并判断设备是否处于正常状态的功能。故障诊断fault diagnosis利用各种智能检查和测试方法, 发现系统和设备是否存在故障, 并能够
8、确定故障所在大致部位的功能。预警分析early warning analysis利用智能算法以实现预测可能影响到风电场设备正常运行的潜在因素的功能。载荷分析load analysis针对使风力发电机组结构或构件产生内力和变形的外力及其它因素进行计算的有效方法。寿命评估life assessment获取风力发电机组实际经历的外部环境条件以及风力发电机组实际经历的事件历程 (运行数据、 运维记录),对风力发电机组进行剩余运行时长计算的功能。智能调控intelligent monitor and control对风电场生产设备进行高效、便捷管理的方法。运维调度管理Operation and main
9、tenance scheduling management根据设计要求、机组状态、数据分析结果,以形成关于风电场生产、计划、实施、检查、维修等工作的流程。DB 14/T 246620223设备维护equipment maintenance对风电场运行部件按事先规定的计划或相应技术条件的规定进行的技术管理措施。4缩略语下列缩略语适用于本文件。AGC:自动发电控制(Automatic Generation Control)AVC:自动电压控制(Automatic Voltage Control)OMS:停电管理系统(outage management system)SCADA:数据采集与监视控制系
10、统(Supervisory Control And Data Acquisition)MRO:维护、维修、运行(Maintenance,Repair & Operations)5风电场智能化运维风电场智能化运维含义5.1.1风电场智能化运维宜采用“线上线下融合”的方式,线上依托集控中心和生产管理系统,对场站进行集中监控和诊断分析,指导风电场人员进行运维工作。线下以智能风机技术、数字化技术、人工智能技术为主,可结合图像识别技术、红外成像技术、单兵可穿戴系统、智能可视化巡检技术以及无线网络覆盖技术等, 可结合智能风机标配的虚拟同步发电机控制系统, 实现场站智能安全、 智能场群控制、智能生产、智能并
11、网等功能。5.1.2风电场智能化运维其功能需求应具有运行(控制、检测)、维护、检修、生产和资产管理过程的智能化、信息化、可视化、高安全等特点。5.1.3风电场智能化应实现全场设备全生命周期数据的数字化。风电场智能化运维实现目标5.2.1统一工作窗口整合生产管理、集中监控等生产监控管理数据、故障预警、功率预测等运维辅助提升服务,构建统一工作窗口,提供资源地图、企业价值展板等实时资产呈现,向政府等监管部门提供企业经济效益、绿色减排效益等实时社会贡献指标。5.2.2统一的信息聚合中心整合生产管理、集中监控、专工管理等内部系统与故障预警、功率预测等,实现业务的综合管理与信息监管。5.2.3辅助内部管控
12、服务以统一的界面呈现关键指标信息,并支持风电运营管理和运维服务。向风机、变电等设备管理和维护人员提供指标监控展板、分析等信息支持服务,支持数据指标的准确、唯一的发布,维护和改进指标体系,支持各类指标的核查、审阅、发布。5.2.4融合信息系统与风电场运营管控业务DB 14/T 246620224融合信息系统与风电场运营管控业务,最终为企业实现五大效益:a)通过集中风功率预测的部署提高预测准确度,加强上报率管理,减少违规考核,为售电业务日前交易提供数据支撑;b)洞察损失电量因素,精准提升发电量可利用率(PBA),实现端对端的场群绩效管理;c)提高风机专工和变电站专工在总部中心端对下属电场的管控能力
13、;d)以智能故障诊断、大数据预警为核心的预防性维护,确保风机的健康高效运转;e)提供资源地图、企业价值展板等实时资产呈现,向政府等监管部门提供企业经济效益、绿色减排效益等实时社会贡献指标。6风电场智能化运维技术总的要求风电场智能化运维技术基本规定6.1.1风电场智能运维要求通过对变电设备、 风机的各项性能、 振动及电量等参数进行实时在线/离线监测,在变电设备及风机的运行过程中,自动判别变电设备、风机性能劣化趋势,及时制定检修策略。通过数据智能分析实现状态监测、故障诊断、预警分析、载荷分析、寿命评估,进行智能调控、运维调度管理、越限处理等功能。至少应包括:数据采集与传输、设备智能诊断、智能运维调
14、控管理等模块。6.1.2风电场智能化运维应符合电力监控系统安全防护要求,宜采用分层分区架构,实现安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证。6.1.3智能化风电场横向应划分为生产控制大区(包括安全区 I、安全区 II)和管理信息大区。6.1.4风力发电机、箱式变压器、开关柜、变压器、断路器等设备宜配置相应的智能装置。6.1.5宜配置主设备状态检修决策支持、安全防护管理、经济运行等智能应用组件。6.1.6风电场智能化信息应能通过网络、信息、邮件等方式精准推送至相关人员。6.1.7风电场智能化运维技术应紧密围绕提升设备安全性、可靠性、发电效率、降低损失等目标开展。6.1.8风电场智能化运维技术应保证在
15、信息系统收集大量数据的前提下,数据分析人员能够在个人开发环境或开发平台上完成建模,能够将信息自动传递给最终使用者,并保证此流程不断循环。6.1.9风电场智能化运维技术应能够利用网络通信、信息融合、大数据等技术,通过对多源数据的自动检测、关联、相关、组合和估计等处理,实现对风电场生产过程和经营管理的全息观测与全局关联分析。6.1.10基于风电场大量结构化或非结构化数据, 风电场智能化运维技术应能够利用机器学习、 数据挖掘、流程优化等技术,评估识别生产、检修、经营管理策略的有效性,为风电场的运营管理提供决策支撑。6.1.11应具备高效的人机互动能力,能支持可视化、信息推送等丰富的信息展示与发布功能
16、,使运行和管理人员能够准确、技术地获取与理解需关注的信息。智能化运维控制与管理系统应准确、及时地解析与执行运行和管理人员以多种方式发出的指令。6.1.12基于网络通信技术,通过标准化的通信协议,实现风电场内设备与系统、系统与系统的交互,实现不同设备、 系统间相互协同工作。 通过与智能电网、 电力市场、 电力客户等系统的信息交互和共享,分析和预测电能需求、日前和日内电价状况,合理规划生产和管理过程。整体规划、统一管理、分步实施风电场集控平台应以风电场设备实时数据库为基础,与风机控制系统、升压站等过程自动化系统、测风塔相连;采集所有控制系统的实时数据、建立长期存储历史数据库,并以此为基础,实现相关
17、应用功能。DB 14/T 246620225安全保障、稳定可靠风电场群集中监控系统覆盖生产信息网络, 大量风电场控制系统与之相连, 应重点考虑系统连接及系统的可靠性和安全性;应从网络稳定、信息安全的角度考虑设计,从全方位采取措施来保证信息系统的安全。技术先进、规范标准风电场群集中监控系统应考虑先进性和标准化。在网络构架、硬件设备、传输速度、协议选择、安全控制划分等各个方面体现系统的先进性, 同时也要兼顾技术的成熟性。 标准化保证网络系统和应用软件系统应具有可共享性,互操作性、可扩充性、可管理性,建立开放式、遵循国际标准的信息系统。7风电场智能化运维系统技术要求风电场智能化运维系统建设原则7.1
18、.1可靠性和稳定性在设备选型、网络设计、软件设计等各个方面应充分考虑系统的软件、硬件等各个方面可靠性和稳定性;系统建设时应充分考虑可靠性要求,通过关键硬件设备及软件采用冗余配置、集群、容灾备用等技术手段,消除单点故障,确保不因部分软硬件故障而影响系统功能的正常运行;系统应能适应各种故障下的自动/人工切换,保证系统的安全、稳定运行;系统设计应采取软件容错和资源控制等措施提高系统可靠性,能够实现724小时不间断的稳定数据服务。7.1.2安全性系统应满足电力二次系统安全防护相关标准、规范的要求,同时能够提供详细的安全方案,保证系统的网络安全、访问安全、数据安全以及资料安全;系统设计应采取有效的身份鉴
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