風電場升壓站無人值守遠程終端控制經濟效益

孫小勤 譚志慶

摘 要：伴隨著現代計算機網絡技術和計算機軟件技術的發展，遠程監控技術正在不斷的進步。遠程監控技術已經應用到很多領哉，如工程項目、醫療、教學、管理、服務等，帶給人們極大的便利。在風電場升壓站地處偏遠，電站運行維護及管理不方便，解決這些的最好辦法就是在風電場升壓站實行無人值班，監視和控制通過集控中心遠程控制。

關鍵詞：風電場；無人值守；遠程終端

1 無人值守遠程終端控制可行性分析

1.1 近年升壓站無人值班的全面實施積累了寶貴經驗

升壓站自動化是電力系統自動化的重要組成部分。隨著無人值守升壓站管理模式的推廣，升壓站巡檢制度的建立，通過現有的電力通信網對所屬升壓站實現遠程實時監控、遠程故障和意外情況警告接收處理是可行的。電網建設中全面推行220kV及以下升壓站的無人值班，已經積累了高電壓等級升壓站無人值班建設、改造和運行管理的豐富經驗，為風電場升壓站的無人值班建設打下了堅實的基礎。

1.2 現有的設備水平為實施無人值班遠程終端控制提供了技術可能

目前新上的110kV站都采用計算機監控系統，其一次設備和保護、通訊、自動化可靠性程度較高，對現行技術方案進行優化，基本不需進行大的改造就可實施無人值班。

1.3 遠程監控系統在無人值守升壓站的功能

①監控系統遠程監視：監控系統能夠同時和各個調度中心EMS/SCADA系統通信，且能對通道狀態進行監視?？紤]到遠程通信的可靠，通信口之間還具有手動/自動切換功能，且MODEM也具有手動/自動切換功能。

②監控系統遠程控制：監控系統應能正確執行操作員站、各個調度中心和遠方監控中心的遙控命令，但同一時刻只能執行一個主站的控制命令。對于控制命令，就地手動控制優先于站級控制層控制，站級控制層控制優先于遠方調度控制。

③升壓站遠程查詢：能就地或遠方（通過FAX MODEM）對遠程工作站進行數據庫查詢、軟件組態、參數修改等維護。遠程工作站具有可編程的當地維護界面， 組態方便且具有在線遠方診斷、 遠方下載、遠方配置文件及遠方修改參數等功能。

④新技術的使用：現有遠程監控廠家已研究了成熟的安全超文本傳輸協議，協議能提供多種安全機制，為服務商提供安全保證，加強可信度。

綜上所述，無人值守遠程終端控制技術是可行的，也是必要的。

2 實施無人值守遠程終端控制具有顯著的安全和經濟效益

對于110kV升壓站，參照現在少人值班的運行管理模式規定：2*50兆瓦風電場升壓站為12人/站。風電場升壓站定員12人，職工人均年工資按5萬元計；職工福利費按工資總額的14%計；勞保統籌費按工資總額的34.5%計；住房基金按工資總額的12%計，每年可共節約人工費：96.3萬元。

3 實施無人值守遠程終端建設方案

3.1 監控系統設計原則

監控系統的設計應考慮110kV無人值班升壓站的功能要求，應滿足遠方控制、監視的需要。通過提高升壓站自動化水平實現遠程控制。規范信息的采集、分類及處理要求，既要保證上送的信息全面準確詳實，又要予以合并分類，避免信息淹沒，確保110kV無人值班升電站安全可靠運行。

3.2 無人值守遠程終端設計方案

風電場監控系統采用無人值守。集控中心作為風場升壓站遠程控制終端，將實現風場升壓站所有監視和控制。

根據無人值守升壓站設計原則及風電場特點，風電場分為四級監控：

第一級為現地控制單元級，可在各臺風力發電機組的現地控制屏上對單元設備進行現地監控；

第二級為集中監控級，可在風電場的中控室的控制臺上通過監控計算機對風力發電機組進行集中監控；

第三級為調度級，可在接入升壓站或省調對風力發電機組實行遠方遙測和遙信；

第四級為集控中心集中控制級，可在集控中心實行遠方四遙。

其優先級控制順序為：現地控制優先級最高，集控中心控制優先級第二，遠方調度優先級第三，控制輸出操作由遠方調度下達命令，裝置接受命令并返回校核無誤，然后跳閘及功率調節。風電場中控室集中控制第四。

4 無人值守遠程終端建設所需注意的問題

系統發生事故或異常情況時，集控中心值班人員應迅速正確地向值班調度員報告有關風電場的保護動作、開關跳閘及設備異常情況，并立即通知維操隊檢查現場設備。這要求風電場必須交通便利，通信可靠，能保證維操人員在規定時間趕到升壓站及時地處理事故。

5 技術經濟分析

投資增加費用：集控中心新增主機兼操作員工作站2套，監控軟件1套，五防系統1套，圖像監控系統柜1面，以太網交換機1臺，光纖配線單元一套，縱向加密認證裝置2套，共計費用35.3萬。17km的光纜及架設費用97萬。

人工費用：風場升壓站為無人值守站，站內可進行全部操作和監控，集控中心控制室也可以對風場升壓站進行操作和監控。升壓站電場定員12人，職工人均年工資按5萬元計；職工福利費按工資總額的14%計；勞保統籌費按工資總額的34.5%計；住房基金按工資總額的12%計，每年可共節約人工費：96.3萬元，按25年算共計可節約人工費：2407.5萬元。

綜上所述，若按全壽命周期25年算，風電場升壓站無人值守遠程終端控制共節省費用為2275.2萬元。

6 結論

通過以上分析和論證，得出以下結論：

風電場實行無人值班遠程控制可以解決地處偏遠，電站運行維護及管理不方便等問題；將會帶來較顯著的安全和經濟效益，進一步促進電網技術進步和管理水平的提高。