（大唐桂冠山东电力投资有限公司山东省烟台市264000）
摘要：风力发电是现代电力企业重点发展的项目，风能属于清洁的可再生能源。通过建立风电场，可以顺利完成风力发电，再对风电进行综合运用。为保障风力发电远程运行效果，需结合目前风力发电远程运行的基本情况，对有效的运程运行模式进行选择与分析，旨在改善风力发电远程运行方式、风电场运行维护、运营管理等较为分散的情况。
关键词：风力发电；远程运行；模式；区域化集中管理
风力发电转变传统电力能源结构的重要发电方式，风力发电并网，可减少传统火力发电的压力，并减少煤炭等传统燃料的消耗，为绿色经济和生态经济奠定基础。但是，风电机组的特性决定，风电设备分布广，风场占地面积大，这也也就导致风力发电的远程运行困难，容易造成风电机组管理、运维不善，严重影响风力发电效率与安全，亟需改进与完善。基于此，本文对风力发电远程运行的现状展开研究，对具体的模式和应用进行阐述，内容如下。
1风力发电远程运行现状
风能是一种可再生资源，具有极高的应用价值，借助风力发电可实现对风能的运用，风力发电完成后，实现风电并网，达到转变传统能源结构的效果。但是，风电场在实际的建设中，需要结合风场的基本情况，展开风电场的综合选址。这也就决定了风电场主要集中在远离城市的区域。导致风电场在具体的运行中，出现运维管理、运行控制的问题，诱发故障无法得到及时维护，影响风力发电效果，制约电力企业的发展。
例如某风力发电企业，具备两个风电场，其中一个具体的风电场的风场面积为25km2，这样巨大的风场面积，就导致风电场内部的机组距离较为分散，且由于环境的差异，导致风电场的机组设备配置也存在差异。这样的原因导致风电机组的运行很难实现全局管理，影响风电企业的运营管理质量。另外，受到风场面积大的影响，运行维护的人员的数量有限，这也就导致运行维护的效率相对较低，且由于缺乏完善的机组运行故障监控系统，导致部分设备故障得不到及时发现，进而影响风力发电企业的并网效率降低。
此外，现阶段，1×106Kw以下的风电场，主要选择“运检合一”管理的模式。上述风力发电企业属于1×106Kw以上的风电场，主要是运用运行、检修分离的模式。但是，这样的模式，面对“点多面广”的情况。“点多面广”会造成风电场的人力资源无法得到合理运用，不仅存在资源浪费，还会导致风电场机组运行质量问题。故此，需结合风电场的基本情况，综合选择风力发电远程运行的模式。
2风力发电远程运行的模式
结合上述风力发电企业的现状，对于“多点面广”的问题，综合多方因素，选择区域化集中管理模式展开对风力发电的远程运行管理，再通过构建远程在线监测维护系统，在实现对风力发电的远程监控和维护的基础上，综合提升风电场的性能。
2.1区域化集中管理模式
所谓区域化集中管理模式，是将生产管理、检修管理和备品备件等内容进行管理，再结合风电场的基本情况，将一个大区域的风电场，分为多个小区域展开集中管理，并在小区域内部设备、运行和维护中心，以满足风电场的管理需求。
（1）管理中心。为实现管理中心的建设，需要构建一个统一的数据平台，将风电场场区内部机组、升压站等数据进行统一。再转变传统风电场的值班制度，选择构建快速反应检修小组，借助统一的数据平台，完成对快速反应小组的调度，从而快速完成对风电场的运行与维护。而且，借助统一数据平台，可综合展开对风电场运行监控、分析、调整和控制。
（2）运维中心。运维中心主要是将这些检修人员进行统一管理，建立检修小组，检修小组按照管理中心的统一调度，完成对设备的维护和修理工作。对于检修人员，必须定期展开培训工作，培训内容，包括检修人员对风电机组的设备型号和基础知识等内容，并实施绩效考核制度，按照检修人员的工作效率和工作质量，进行评价。选择构建检修队伍，可达到专业化维修的效果，还可以减少每个风电场配置检修人员数量，达到精简人员的目的。
（3）备品备件管理中。对于备品备件，主要选择集中采购、集中配置和统一管理的方式。并借助备品备件的归档记录，综合对风电场的备品备件进行发放和应用，可有效降低单个购置的成本。
（4）值守人员。为确保风电场的日常运行，风电场需配置值守人员，由值守人员展开现场的倒合闸、运行操作和点检定修等工作。且考虑已建专业化的检修队伍，则值守人员的选择，以本地化为主。同时，在进行值守人员的选择时，需要注意值守人员的综合培训工作，可以检修小组中抽调本地人员，还可以选择小组搭配的模式，由基础知识、专业技能的值守人员对新人进行培训，促使值守人员的综合素质符合风电区域集中化管理的需求。
3风力发电远程运行的区域化集中管理模式的实现
针对区域化集中管理模式，为确保其顺利完成，则需构建有效且统一的数据采集系统和远程维护系统。
3.1系统模型
风电场数据采集的信息主要有风电机组、升压站的模拟量和开关量，还包括对具体测风仪的数据。其中模拟量主要是风电机组和升压站的U、I、P等，开关量主要包括风电场电气设备在具体运行中，出现的事故信号、断路器和继电保护装置等信号。为确保系统数据的统一管理和有效传递，风电场主要选择标准数据接口，且达到数据接口统一的效果。从而将数据由采集装置，传递到数据层，由控制系统，综合对这些数据进行分析，分析完成后，将这些数据信息传递调度系统和管理系统。
图1：某风电企业构建的区域化集中管理网络结构图
3.2网络结构
结合区域化集中管理模式，将系统的网络分为子站、控制中心和监管中心三个部分。且系统各个部分选择双以太网星形结构，且网络传输协议选择TCP/IP，传输速度＞100Mbit/s。对于控制中心部分，则选择VPN网络，进而达到保障网络整体可靠性的目的。如下图1所示为某风电企业构建的区域化集中管理网络结构图。
3.3系统建设
现结合风电企业的基本情况，展开对远程维护系统的建设，内容如下。
3.3.1现场设备
该风电企业选择四信F2114IPMODEM面向风电场设备的接口，将风电场现场设备PLC中的监测数据、测风数据和数字I/O，模拟I/O的输出信号和接入信号的传输和控制等。如下图2所示，为某一具体子站的现场设备情况。
图2：为某一具体子站的现场设备情况
3.3.2监测中心
监测中心是由数据库服务器监测维护终端、控制终端等部分构成。监测中心的具体功能可以分为实时状态监测和历史状态监测。其中，实时状态监测主要是对模拟图、参数分类表和棒状图等进行展示，显示具体的风电发电机组的运行参数。历史状态主要是由风电场的历史统计信息和历史信息。
具体的监测中心，主要是借助F2114GPRSIPMODEM完成风电场监测数据的传输，直接将这些数据信息传递到数据库中。再借助网络向中心用户终端和远程用户终端传递数据信息的评估分析结果。此外，用户还可以借助终端，实现控制与管理。运用监测中心，可实现24h实时数据信息监控，为保障风电场管理效果提供帮助。
3.3.3远程监测终端
主要分为远程监测终端、手机报警终端和远程故障诊断终端。不同的终端部分，承担着不同的功能。其中远程监测终端，主要完成对远程监测的信息的可视化功能，且具备查询和输出功能，并实现报表的输出和上报功能。对于收集报警终端，是在控制中心分析风电场异常数据的基础上，将故障信息发送到检修人员的移动终端上，从而使得检修人员可以不受时间、空间限制，得到具体的报警信息，并完成快速反应。对于远程故障诊断终端，是在研究远程数据信息的基础上，分析异常数据的情况，并针对这些信息完成逻辑判断，确认故障后，在采取有效的故障处理办法后，向远程监测终端和手机报警终端发送报警信息。
上述远程维护系统，主要选择F211，该产品具备支持多种协议，且具备功率相对较低（1mA），设置WDT看门狗设计、TCP/IP协议栈、5路I/，支持APN/VPDN等功能，符合该风电企业的基本需求，促使该企业顺利完成对远程维护系统的构建。
综合上述措施，可完成对风电远程运行区域化集中管理模式的构建，进而实现对风电场现场设备运行信息的采集，由数据中心完成数据分析，实现数据传输、分析和逻辑判断，进而达到改善风力发电的远程管理的效率和质量。统一的数据管理平台，有助于远程管理的整体效果，并借助控制中心，完成对检修组的调度，达到节省成本和运维效率的目的。由此可见，运用区域化集中管理，可实现备品备件集中管理、运行集中管理、维护集中管理，进而满足风电企业日常维护的基本需求，为风电企业的风力发电远程运行提供基础，实现风力发电企业的持续健康发展。
结束语
风力发电是符合现代绿色、可持续发展发电模式，可改善传统能源模式。但是，目前风力发电企业在的具体的远程运行中，“多点面广”的问题突出，制约风力发电企业的管理效率和质量。针对这种情况，对区域化集中管理模式进行研究，构建符合风电企业基本需求的远程维护系统，实现数据信息统一管理、备品备件和检修组的建立等，进而综合提升风力发电企业的远程管理效果，保障风力发电远程运行质量，实现风力发电企业的持续健康发展。
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作者简介
周永新（1987-08-07），男，汉族，籍贯：山东省济宁市，职称：助理工程师，学历：大学本科，研究方向：风力发电管理。