張強(qiáng)

摘? 要：集中監(jiān)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)風(fēng)電企業(yè)“無人值班、少人值守、區(qū)域運(yùn)維合一”的唯一途徑。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，具有大數(shù)據(jù)分析能力的集控中心更是電力行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。從實(shí)時(shí)監(jiān)視、報(bào)警中心、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)報(bào)表等6個(gè)功能需求模塊說明了集中監(jiān)控平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)所在，并依據(jù)大數(shù)據(jù)Volume（大量）、Variety（多樣）、Velocity（高速）、Value（價(jià)值）的4 V特性，完成對(duì)風(fēng)電企業(yè)風(fēng)機(jī)狀態(tài)的分析及檢修作業(yè)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：集中監(jiān)控;大數(shù)據(jù);狀態(tài)分析;風(fēng)機(jī)檢修

中圖分類號(hào)：TP315? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

由于風(fēng)電企業(yè)下屬風(fēng)電場(chǎng)多處于偏遠(yuǎn)山區(qū)，工作環(huán)境極其惡劣，長(zhǎng)時(shí)間在此辦公生活不利于隊(duì)伍的穩(wěn)定運(yùn)行，加之風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)設(shè)備和電氣設(shè)備所涉及系統(tǒng)和專業(yè)各異，風(fēng)電開發(fā)技術(shù)性要求高，但人才綜合利用能力不到位，無法滿足所有風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)維一體化管理。所以，集中監(jiān)控平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)區(qū)域化統(tǒng)一管理的唯一手段。而具有大數(shù)據(jù)分析能力的集中監(jiān)控平臺(tái)更是風(fēng)電機(jī)組穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一大保障手段。

1 大數(shù)據(jù)和電力大數(shù)據(jù)概念

由百度百科給出的大數(shù)據(jù)（big data）定義，是指無法在一定時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。依據(jù)2013年中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)電力信息化專業(yè)委員會(huì)發(fā)布的《中國(guó)電力大數(shù)據(jù)發(fā)展白皮書》，其闡述了電力大數(shù)據(jù)的2個(gè)內(nèi)涵，即“重塑電力核心價(jià)值”和“轉(zhuǎn)變電力發(fā)展方式”。表明了電力大數(shù)據(jù)的意義與使命，即電力大數(shù)據(jù)應(yīng)助力于“提高產(chǎn)品質(zhì)量”和“提升生產(chǎn)效率”。

2 集中監(jiān)控平臺(tái)軟件體系模式

集中監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)軟件應(yīng)采用分層的設(shè)計(jì)理念，從下到上依次為底層平臺(tái)服務(wù)層、統(tǒng)一服務(wù)層、業(yè)務(wù)平臺(tái)支撐層，業(yè)務(wù)應(yīng)用層（如圖1所示）。底層平臺(tái)服務(wù)層采用了大量中間件技術(shù)，有效地屏蔽了操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和硬件平臺(tái)的差異。統(tǒng)一服務(wù)層提供了系統(tǒng)各種核心處理服務(wù)模塊，包括前置采集、實(shí)時(shí)服務(wù)、歷史存盤服務(wù)、事項(xiàng)報(bào)警服務(wù)和指標(biāo)分析服務(wù)等。業(yè)務(wù)平臺(tái)支撐層在統(tǒng)一服務(wù)層提供的核心服務(wù)基礎(chǔ)上，針對(duì)特定業(yè)務(wù)構(gòu)建的基礎(chǔ)平臺(tái)，包括對(duì)模型和圖形的支撐等。業(yè)務(wù)應(yīng)用層針對(duì)具體的需求，對(duì)各種平臺(tái)數(shù)據(jù)、模型和展示手段等進(jìn)行有效拼接，形成面向用戶的具體業(yè)務(wù)應(yīng)用。

3 集中監(jiān)控平臺(tái)功能

集中監(jiān)控平臺(tái)應(yīng)具有實(shí)時(shí)監(jiān)視、報(bào)警中心、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能模塊，以便做到實(shí)時(shí)監(jiān)控、異常數(shù)據(jù)分析、設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和數(shù)據(jù)統(tǒng)一報(bào)送等功能。實(shí)時(shí)監(jiān)視：對(duì)風(fēng)電企業(yè)下屬風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)機(jī)和升壓站設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視，展示公司整體及單一風(fēng)電場(chǎng)的當(dāng)前的風(fēng)速、功率、電量、空氣密度、升壓站設(shè)備等基本運(yùn)行信息以及“待風(fēng)、發(fā)電、停機(jī)、維護(hù)、受累”等狀態(tài)風(fēng)機(jī)的歸類化管理和升壓站遙測(cè)，遙信及保護(hù)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)視。報(bào)警中心：顯示實(shí)時(shí)及歷史告警事項(xiàng)，包括電氣類、風(fēng)機(jī)類、通信類以及平臺(tái)軟硬件類等，可對(duì)實(shí)時(shí)告警事項(xiàng)進(jìn)行告警確認(rèn)，已確認(rèn)的事項(xiàng)通過變顏色區(qū)分。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：通過生產(chǎn)指標(biāo)和電量管理模塊，以公司、風(fēng)電場(chǎng)、項(xiàng)目分期、機(jī)型和單機(jī)等級(jí)別進(jìn)行風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)和電量參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)展示。設(shè)備管理：通過檢修工單、重點(diǎn)管控、可靠性管理、狀態(tài)查詢等模塊，對(duì)臨停、定檢、長(zhǎng)停和大部件更換等風(fēng)機(jī)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)視，借助檢修工單的模式確保故障的及時(shí)運(yùn)維及兩票管理的有效落實(shí)。數(shù)據(jù)分析：可從多個(gè)方面對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析，從而指導(dǎo)風(fēng)電場(chǎng)檢修計(jì)劃的預(yù)制定，包括故障分析、離散分析、性能分析、資源分析、趨勢(shì)分析等多個(gè)大數(shù)據(jù)分析模塊。統(tǒng)計(jì)報(bào)表：按照固定或特色報(bào)表模板，通過軟件系統(tǒng)自動(dòng)取數(shù)運(yùn)算，有效降低了運(yùn)行人員的報(bào)表損耗時(shí)間，確保了出口數(shù)據(jù)計(jì)算方法的統(tǒng)一的管控。

4 大數(shù)據(jù)分析模塊

大數(shù)據(jù)是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展到一定程度的必然表現(xiàn)。具有大數(shù)據(jù)分析模塊的集中監(jiān)控平臺(tái)，才是完整意義上的集控中心，才能真正借助對(duì)故障風(fēng)機(jī)的大數(shù)據(jù)分析手段，指導(dǎo)風(fēng)電場(chǎng)檢修人員有針對(duì)性地開展檢修工作，并依據(jù)越限告警提前做出風(fēng)機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。

4.1 故障分析

通過分析風(fēng)電場(chǎng)整體或單機(jī)日月年時(shí)間段內(nèi)故障代碼、次數(shù)、時(shí)長(zhǎng)等故障情況，并按故障碼及故障部件對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行分類匯總。可有效分析出風(fēng)機(jī)頻發(fā)故障及檢修部位，為后期風(fēng)機(jī)針對(duì)此頻發(fā)故障的預(yù)前維護(hù)打下基礎(chǔ)。

4.2 離散分析

通過對(duì)風(fēng)機(jī)功率和各項(xiàng)溫度參數(shù)進(jìn)行離散情況分析，離散率越小，代表風(fēng)機(jī)性能越穩(wěn)定?？奢o助找出離散率較大的風(fēng)機(jī)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，將相關(guān)缺陷隱患排除在故障發(fā)生前。

4.3 性能分析

通過對(duì)風(fēng)機(jī)的功率一致性情況和風(fēng)能利用情況進(jìn)行分析，查看風(fēng)機(jī)每月不限電時(shí)段的實(shí)際功率曲線以及和標(biāo)準(zhǔn)功率曲線的對(duì)比情況，用于計(jì)算風(fēng)機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)功率曲線的差距，數(shù)值越小，代表風(fēng)機(jī)功率曲線越接近標(biāo)準(zhǔn)曲線，風(fēng)機(jī)性能越好。這樣既可以了解風(fēng)電場(chǎng)及單機(jī)的實(shí)際發(fā)電能力，又可以通過數(shù)據(jù)分析出性能最優(yōu)與最劣風(fēng)機(jī)。有效對(duì)最劣風(fēng)機(jī)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控分析，盡早完成機(jī)組的故障隱患排查，提升發(fā)電能力。

4.4 資源分析

根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)單機(jī)實(shí)際風(fēng)速與風(fēng)向參數(shù)，推導(dǎo)出全場(chǎng)的風(fēng)頻、風(fēng)速玫瑰圖。用于分析風(fēng)電場(chǎng)的月季年主導(dǎo)風(fēng)向及風(fēng)速，對(duì)風(fēng)機(jī)性能分析的準(zhǔn)確性與客觀性提供參考。

4.5 趨勢(shì)分析

針對(duì)設(shè)備異常告警，通過風(fēng)機(jī)多個(gè)參數(shù)一段時(shí)間的歷史運(yùn)行趨勢(shì)，根據(jù)相關(guān)參數(shù)的邏輯對(duì)應(yīng)關(guān)系分析出風(fēng)機(jī)的異常參數(shù)及參數(shù)越限后的有效分析和處理。

5 大數(shù)據(jù)在檢修風(fēng)機(jī)中的實(shí)際應(yīng)用

風(fēng)電企業(yè)借助集中監(jiān)控平臺(tái)中的大數(shù)據(jù)分析模塊，可通過性能指標(biāo)有效分析排查過去一段時(shí)間內(nèi)發(fā)電能力差的風(fēng)機(jī)。通過對(duì)它的故障分析、離散分析和資源分析，可分析推導(dǎo)出該風(fēng)機(jī)發(fā)電性能差是由于風(fēng)機(jī)地理位置不佳或機(jī)組存在缺陷等因素。根據(jù)大數(shù)據(jù)分析結(jié)果，檢修人員可在風(fēng)機(jī)巡檢過程中有針對(duì)性地采取相應(yīng)的檢修措施消除隱患，提高設(shè)備的健康水平。風(fēng)機(jī)出現(xiàn)“振動(dòng)”、“超速”等影響安全運(yùn)行的告警信號(hào)時(shí)，檢修人員可利用集控平臺(tái)趨勢(shì)分析功能，分析判斷歷史數(shù)據(jù)中有無參數(shù)越限情況，并根據(jù)分析結(jié)果指導(dǎo)風(fēng)機(jī)檢修，確保將風(fēng)機(jī)隱患缺陷扼殺于搖籃。綜上所述，基于大數(shù)據(jù)和集中監(jiān)控技術(shù)下的風(fēng)機(jī)狀態(tài)分析和檢修決策，是未來風(fēng)電企業(yè)的必然發(fā)展趨勢(shì)。大數(shù)據(jù)在風(fēng)電檢修人員的故障分析、異常判別、缺陷發(fā)現(xiàn)和隱患排查等方面具有特殊的意義，大數(shù)據(jù)必然會(huì)促進(jìn)檢修工作的有效開展。

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