2022新能源集控中心建设方案-汇报版-solarbe文库

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新能源集控中心项目建设方案汇报 1. 项目概述 1.1. 建设背景公司背景 XXX 借助“云大物移智”等一系列信息技术在电力系统的推广应用，电力系统的信息化水平水涨船高，电力企业的安全生产管理模式由 “分散管理”逐步向“集中监控，无人值班，少人值守、运维一体化”的集控模式转变。Xxxx 公司拟建设远程集中监控系统，对各新能源场站进行统一集中管理，破除现有系统各业务的信息孤岛，实现业务协同互动，提高优化决策能力和生产管理水平。 1.2. 现状分析 1.2.1. 场站侧场站简要介绍名称、地址、电力系统一次接入、装机容量、装机数量、厂家型号场站侧网络情况调度专线，运营商专线场站侧调度关系调度电话场站侧各子系统情况 1.2.2. 集控中心侧建设地址、场地情况、电源情况、网络情况。 1.2.3. 存在问题为了规范新能源电站的运营，集团公司对新能源电站的精细化管理提出了具体要求，目前新能源分公司所属分子公司及场站，从设备维护、生产运行和经营管理都存在严重不足，与集团公司管理标准存在差距，无法满足集团公司对于新能源场站要求，主要存在问题如下 1 各场站分散运维，人力资源有限，监管难度大因没有实现新能源场站统一运行监控，目前各场站采用分散式运行管理，每个场站都要负责运行监盘、设备运维、安全管理、技术管理、培训管理、信息报送等复杂而重复性工作，造成了机构设置和人员配置上的浪费。每个场站具体格式监管难度大。分公司生产管理人员难以实时掌握各场站生产运维现状。场站分散的布置、大跨度管理区域等，给企业的科学高效管理带来诸多不便。 2 自然环境差，人员流失严重，影响安全生产新能源场站多地处偏僻，交通险峻，环境恶劣，各场站实施分散管理，生产现场生活单调，环境艰苦，工作任务繁重，两地分居，招聘困难，留住熟练人才更困难，时常出现缺员问题，人员流失严重，影响职工队伍稳定，影响安全生产。 3 设备厂商多，各站单独运维，不利于发挥团体技术优势各场站设备、系统厂家不一致，投运时间跨度大，最早投运已运行 9 年，主设备日趋老化，运行、维护、检修、技改工作点多面广，各场站专业人员技能有限，缺乏技术交流和经验积累，缺少有效技术支持，无法有发挥出区域合力攻坚优势，无法汇聚团体技术力量，解决现场安全生产实际问题。 4 信息化程度低，缺乏统一监管平台，经营决策困难新能源分公司缺乏生产一体化监管平台，无法实时监管各场站设备运行实时信息，精准掌握生产管理资讯，只能依靠现场检查、电话汇报或生产报表来了解场站设备运行情况，方式落后，信息化程度低。更无法实现大数据分析，设备运行状态评估和运行态势分析。工作效率低下，管理水平提升缓慢。对基层企业的生产状况缺少有效的监督管控手段，不利于安全生产和效益提升，经营决策存在难度。 1.3. 建设规划集控中心建设是一个系统性工程，分近期和远期进行规划，确保项目建设的计划性开展。 1 近期规划  建设新能源集中监控中心，实现新能源场站的远程监控。  同步配套建设覆盖公司和各场站的安全生产管控系统。  为未来新增新能源场站接入预留端口和空间。 2 远期规划  建立公司级统一数据中心及大数据应用平台。  在大数据平台基础上，依托前期形成的实时/历史数据库、关系型、数据库，视频、图片等非结构化数据库建设新能源智慧化应用。  新建新能源场站集控配套。 2. 系统架构系统建筑在纵向分层、横向分区的体系架构之上，采用先进的 SOA 架构思想,系统通过 SOA 技术提供了标准的数据访问和控制接口，为不同业务之间的数据共享和访问提供了简便、易用的接口。集控中心监控系统与管理系统分开部署，数据中心之间实现双向自动同步，管理系统可随客户需求扩展。利用物联网平台和大数据平台技术，建设统一的智慧运营管理平台，对所辖新能源场站进行远程集中监控、安全生产管控和智能维检，打造发电企业智慧新能源，实现“集中监控、无人值班、少人值守、区域检修”的运营管理模式。 3. 应用支撑平台 3.1.1. 数据采集平台数据采集采用先一智能数采通，是基于软硬件相结合的方式为客户提供系统内或者系统之间进行数据传输的一体化设备，主要功能 1 支持嵌入式 Linux 操作系统、Windows Embedded 操作系统。 2 具备丰富的规约库 OPC、Moudbus、104、101、102、CDT 以及各控制系统厂商自定义规约。 3 支持多种关系型数据库、实时数据库的读取和写入。 4 故障管理具备数据故障缓存、记录故障日志、自恢复等操作。 5 跨越单向隔离装置。 6 提供丰富的数据转发方式文件转发、标准 104 规约转发、自定义 TCP 协议转发、自定义 UDP 协议转发、实时/关系数据库转发等。 7 优秀的可扩展性系统框架能够灵活支持规约扩展和通信方式的扩展等。 8 远程管理。 3.1.2. 大数据分析平台集控中心数据中心包括视频、语音、图片、文件等文件数据、管理信息类关系数据、重要生产过程时序数据等，根据集控中心的数据类型，视频、语音、图片、文件等采用分布式文件数据库，关系数据采用 MPP 关系数据库，生产过程采用分布式实时数据库，为了考虑运维方便，采用大集中方式部署；分析部分采用先进的大数据分析组件进行数据清洗、挖掘建模、分析、联机查询。采用先进的大数据和机器学习技术，内置多种海量数据存储方案、数据处理方法和分析挖掘算法；支持结构化数据、半结构化数据和非结构化数据的采集、存储、分析挖掘、检索；提供统一的数据服务访问机制。 3.1.3. 应用开发平台企业应用快速开发平台 JREAP5.0 是一套基于 J2EE 技术架构，结合 SOA 框架技术理念和组件技术开发的，以业务领域导向和驱动的，可快速构建企业级应用系统的开放性软件平台。 JREAP5.0 不仅是为应用系统软件研发提供了基本框架结构和实现方法、预置了很多的实用的通用功能的基础框架，更是一套具有生命力的应用平台，它不但能够根据应用系统的复杂程度、企业的管理模式、系统部署要求等提供相应的解决方案，而且能够把以往开发出的业务功能以组件的模式管理起来，以便在其他应用系统中复用。基于平台的 JReap Studio 开发套件，通过数据建模，代码自动化生成及构建，可快速实现企业信息化需求，并能很好的适应多屏、多终端访问需求。 4. 应用功能方案集控中心功能包含数据采集与处理、集中监视与控制、安全生产管控、智慧维检中心、移动应用。 4.1. 数据采集与处理 4.1.1. 数据采集各场站侧配置实时数据采集通讯服务器，全面采集下属风电场、光伏电站各子系统的数据（预留综合能源管理项目的接口），统一使用规范的电力数据传输协议，数据采集范围包括 1 风机实时运行数据采集 2 升压站实时运行数据采集 3 计算机监控系统运行数据采集（光伏） 4 功率预测系统数据采集（风电、光伏） 5 AGC/AVC 系统数据采集（风电、光伏） 6 电能量计量信息采集（风电、光伏） 4.1.2. 数据存储在生产控制大区、管理信息大区分别建设一个以 IEC 61970 系列标准为基础，构筑基于 CIM/CIS/UIB 标准之上的具备开放式信息集成能力的数据交换系统。将 I 区和 II 区各系统数据整合到生产控制大区数据平台，将管理信息大区各系统数据整合到管理信息大区数据平台，之间通过正、反向隔离装置实现双向交互。 4.1.3. 数据处理系统具备对采集的数据进行有效性检查、最值分析、统计及生成曲线、SOE 等功能。 4.2. 集中监视与控制 4.2.1. 集中监视集控中心操作员能够通过计算机监控系统人机接口设备对各场站监控对象进行监视。监视的量包括但不限于状态、模拟变化量，越/复限检查，过程监视，趋势分析和异常监视，各场站计算机监控系统运行状态、运行方式及系统状况监视，通信通道监视。当监测到故障或事故时，应立即发出中文语音报警和显示信息，并启动 ON-CALL 系统，报警内容可由用户定义。 4.2.2. 远程控制系统实现对发电设备的控制功能，能够根据风机厂家开放的接口对风机的启动、停止、复位、维护、有功功率、无功功率调节以及其他特殊控制功能。用户通过系统实现风电场断路器、隔离刀闸的远方分、合操作和主变压器有载调压开关的档位调整，具体可操作的设备与升压站综自系统控制设备相同。 4.2.3. 五防功能为了避免中心运行人员在倒闸操作工作中的误操作，及实现集中开票，需要在集控中心部署一套软五防系统。软五防系统针对每个厂站的运行方式和系统特征，编制不同的防误闭锁规则。 4.2.4. 事故追忆系统应具备事故追忆功能，可以查看事故前、事故后任意时间的数据，对事故追忆的数据源可定义，事故追忆可由操作员手动触发，也可由电站事故触发，对重要事件（断路器/刀闸变位、保护动作，设备故障和报警、设备状态变化）做事件顺序记录。 4.2.5. 报表管理报表模块是本系统的一个核心模块，系统内置了一些常用的报表，同时也需要能够按照具体业务管理需要，开发相应的报表。报表管理提供报表定义工具，能方便生成各种表格。报表模块完成查询、存储、修改，以直观的方式展现，要求操作简单方便。所有报表可以自由选择数据呈现格式（各种图形，包括柱形图、饼状图等），可以进行简单的数据运算来实现批量修改报表值的操作。 4.3. 安全生产管控集控中心应部署安全生产管控系统，与集中监控系统一体化设计。根据新能源发电企业生产管理体制的特点而建设，支持企业的主要生产管理活动，包括设备管理、运行管理、安全管理、综合管理、培训管理等。公司本部对各发电企业的安全生产、运行、设备、可靠性等进行统一管理，基层企业负责本企业安全生产的具体管理工作。 4.3.1. 设备管理采用电力行业先进的 EAM 管理思想（设备全生命周期管理），设备管理子系统的主要功能包括设备台账管理、备品备件管理、缺陷管理、预防性维护管理、检修管理、工作单管理等六项功能模块。 4.3.2. 运行管理运行管理包括交接班管理、定期工作管理等两项功能模块。 4.3.3. 安全管理安全管理包括外包工程管理、隐患排查、工作票管理、操作票管理、两票检查与分析、反违章等六项功能。 4.3.4. 综合管理综合管理主要包括问题管理、技术知识库管理等两项功能。 4.3.5. 培训管理培训管理包括培训管理、在线考试、考试后台管理管理三项功能，功能支持移动应用。 4.4. 智能维检中心 4.4.1. 综合优化分析开展设备健康评价，查找优化运行的 KPI 指标是电站主要营运指标，通过对 KPI 指标分析，查找影响企业运营指标的关键因素，提升企业营运能力。通过展示生产、运行调度、设备、应急、安环等多个主题，针对不同层面管理者不同的关注点，将信息进行梳理清洗，分类展现，以驾驶舱的形式，应用饼图、柱图、曲线、趋势分析等多种手段，呈现所关注的各类信息。 4.4.2. 设备智能预警诊断依托对场站主要设备的全周期监测，通过数据挖掘技术对设备运行趋势进行动态智能监测，通过灵活可配的可视化建模工具和多种故障诊断模型，对设备状态进行预警，根据预警信息，结合故障专家库通过规则判断自动给出设备可能发生的故障，故障诊断专家可以通过平台，对疑似出现的故障给出故障原因、诊断意见、解决办法或优化建议。 4.4.3. 智能点巡检以设备可靠性为核心，应用移动互联、电子识别、智能移动终端等智能设备和信息化技术，构建智能点巡检系统。全面管理设备日常巡检、专业点检、精密点检业务，将点巡检标准与执行过程全方位关联，进行智能点巡检线路管理、点检数据记录以及点检结果查询，实现智能化点巡检行为、点巡检路线监控，提高点巡检业务质量、数据准确性、上报及时性，深挖点巡检数据的分析潜力，为设备安全稳定运行打造坚实基础，整体提升点巡检人员标准化工作意识和设备数据实时管控能力。 4.4.4. 智能检修建立检修策略模型，利用运行状态实时监视，设备智能预警诊断、设备健康评估等预防性维护手段，能够提前发现和定位故障隐患，自动制定预防性维护计划并产生设备维护工单，自动协调多种资源，最大限度的提高管理人员工作效率。可视化检修通过采用移动单兵设备，结合现有固定视频监控系统，可以实时记录作业环境、操作内容，通过网络传输给监控端，监控端管理人员可通过语音对讲功能与现场人员进行语音交流，完成工作的远程指导或下达紧急指令，现场人员遇到特殊情况时也可通过语音向监控端管理人员请示意见。 4.4.5. 智能安防应急智能安防通过科学规划联动模式及联动策略，由集中监控平台以及各需要联动的子系统间通过联动信息的交互解析实现生产实时监控及调度、工业电视、门禁、巡检、消防等系统的联动，提高操作的可靠性、安全性以及工作效率。基于集控中心和场站已有设施和资源建设应急指挥功能，通过数据、语音、视频等业务联动，快速处理站内突发紧急事件及与站内相关的外部突发紧急事件，最大限度地减少损失，预留与集团对接的接口。 4.4.6. 仿真培训将 VR 技术运用于员工培训中，通过 VR 技术重建机组模型，让受训人员沉浸到近似于实战的环境中，在模拟操作中，理解、掌握相关岗位知识与工作技能。对各种应急响应预案进行模拟，通过各种音视频特效还原现场环境，通过身临其境的感受，指导员工处理各种突发状况。 4.5. 移动应用移动应用实现集中监控中心功能在移动终端上的延伸使用，满足企业移动办公的需求，快速全面的将实时监视、辅助分析、生产管理、培训考试、问题库管理及信息推送等功能延伸到管理人员手机 APP，为企业提供移动的实时的信息化服务和决策。 5. 通信网络 5.1. 网络拓扑按照国家发改委第 14 号令电力监控系统安全防护规定、配电网监控系统安全防护方案、国网公司中低压配电网自动化系统安全防护补充规定（试行）、国能安全[2015]36 号关于印发电力监控系统安全防护总体方案和评估规范的通知要求进行网络架构设计。按照电力监控系统防护要求进行分区，按照双网、分区、冗余、双通道进行数据传输工作。整体网络拓扑图如下图所示 5.2. 通道需求电力专线从集控中心附近的变电站铺设电力专线，实现集控中心控制大区接入电网公司网络，用于场站与集控中心的电力专线通信，以及集控中心与电网调度机构的通信。运营商专线租用第三方运营商专线，用于安全Ⅰ区备用通道及安全Ⅲ区系统通讯。其中安全Ⅰ区的通道作为电力专线的备用通道，安全Ⅲ区的通道实现视频通信和相关管理系统的通信。集控中心通道需求表对侧站点集控监控生产数据网主-电力集控监控生产数据网备-运营商集控综合管理数据网运营商其它电力省调调度电话系统 \ \ \ 2M 省调 OMS 系统 \ \ \ 2M xxx 风电场 2M 2-10M 20M \ xxx 光伏电站 2M 2-10M 20M \ 5.3. 调度电话目前各场站的调度电话设置为地调调度电话交换机直接放调度用户小号到场站。集控中心建成后，为了实现集控中心的调度电话功能，按照省电力公司信息通信公司接入要求，各场站的调度电话由地调调度交换机放单机实现，集控中心的调度电话由省调调度交换机放单机实现。在此基础上，集控中心还需部署一套 IP 通信调度系统，实现场站侧和集控中心侧调度电话同时振铃，任意一方都可接通电话，可同时接通多路电话。 6. 安全防护 6.1. 信息安全防护信息安全是一个系统工程，需要对系统的管理、技术和软硬件系统各个环节进行统一的综合考虑、规划和构建。信息安全架构由安全管理体系和安全技术体系组成。安全管理贯穿于整个系统中，从全局管理角度来看，要制定全局的安全管理策略；从技术管理角度来看，要实现安全的配置和管理；从人员管理角度来看，要实现统一的用户角色划分策略，制定一系列的管理制度规范，并进行人员安全培训。结合安全管理体系，需采用适当的技术手段建立安全管理中心和网络管理中心，实现对构成 IT 系统的通信线路、主机、网络设备和应用软件的运行状况、网络流量、用户行为和安全审计记录等的集中监测、管理，对发现的异常事件进行报警，形成记录并妥善保存。本方案从物理安全、网络安全、系统安全、应用安全、数据安全等方面全面保障系统的安全性。 6.2. 电力二次安全防护为了保障系统的安全防护，防范黑客及恶意代码等对调度中心恶意破坏和攻击，防止调度中心系统瘫痪和失控，以及由此导致的设备事故或安全事故，依据国家发改委[2014]14 号令电力监控系统安全防护规定及国能安全[2015]36 号文电力监控系统安全防护总体方案。电力系统安全防护工作应坚持安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证的原则，保证电力监控系统和电力调度数据网络的安全。 6.3. 等保测评集控中心控制区中关键业务系统的安全等级相当于中安全保护等级的第三级。集控中心电力网络与信息安全等级保护工作应到公安局进行定级与备案，并按照政府或电网的要求进行定期测评、检查和备案。 7. 基础设施建设 7.1. 场地规划集控中心建设在 xxxx。根据最新电子信息系统集控中心机房设计规范GB50174-2007 的 B 级建设要求，力求在不改变建筑结构的基础上建设信息化集控中心。集控中心建筑面积约 xxx 平米，将集控中心整体划分为集控室、值班室、会议室、机房和配电间。整体建设包括整体装饰、综合布线、配电系统、消防系统、防雷接地等。序号区域名称功能描述规划面积备注 1 集控室集控工作人员日常办公 100㎡ 2 机房安放网络设备、服务器及相关配套设施 40㎡考虑承重加固 3 配电间配电间及 UPS 电池室 20㎡考虑承重加固 4 值班室集控工作人员值班室 30㎡ 5 会议室集控中心会议室 60㎡ 7.2. 集控室设施集控中心设大屏显示系统，控制台设一排 3-4 个席位，按两排设计，每个工位需要支持 3 个显示器设备悬挂在控制台背板上。集控中心桌面显示器统一风格为黑色 24 英寸曲面屏，统一配备无线鼠标、键盘。 7.3. 机房设施机房地面铺设防静电地板。机房布置 12 面 IT 机柜，2 台 5P 精密空调。机房需特别考虑承重问题，承重不低于 500kg/㎡。 7.4. 供电设施由于集控中心属于特别重要负荷，需设置 2 回不同变电站引来的市电作为集控中心供电电源，另外配置 2 套不小于 40KVA 的 UPS 电源作为备用电源，蓄电池事故放电时间不低于 2 小时。配电间需特别考虑承重问题，承重不低于 1000kg/㎡。 7.5. 消防设施集控中心顶部如有消防喷淋头，需要去除，需另行部署气体消防系统，并将火灾自动报警系统接入原大楼火灾自动报警系统。 8. 软硬件配置系统部署采用主分结合的平台架构，在集控中心、场站端两级部署，之间通过通信通道实现信息交互。场站侧构建单星型以太网，安全 I 区配置数据采集通信服务器，部署数据采集平台软件，负责采集场站侧数据上传集控中心，同时接收集控中心下达的控制指令，安全Ⅱ区数据通过硬件防火墙汇入数据采集通信服务器，采集到的数据，经交换机、纵向加密装置、路由器，送到集控中心安全 I 区的数据系统。各场站安全 III 区的视频信息数据传输到集控中心安全 III 区的网络链路，铺设的是运营商专线，经防火墙、路由器上传到集控中心管理平台。集控中心侧构建双星型以太网，安全 I 区配置实时数据库服务器、应用服务器、通信服务器，实现远程集中监控功能的同时，将数据传输至集控中心安全 III 区的数据系统，集控中心安全 I 区配置了通信服务器传输数据，经过横向隔离网闸装置，将数据输送到集控中心安全 III 区的管理系统。集控中心安全Ⅲ区为生产管理区，配置数据库服务器、应用服务器，以历史数据为基础，实现安全生产管控、WEB 发布及其他智能高级应用功能。 9. 管理模式依据中国大唐集团有限公司风力发电企业机构编制标准（大唐集团人【2018】885 号），集控中心值班员原则上按五值三运转配置，结合公司实际情况，集控中心人员配置如下序号分类工作地点岗位类型定员标准（人）备注 1 管理主任管理 1 2 值长生产 5 3 值班员生产 10 4 值班集控中心备员生产 2 5 合计（人） 19 集控中心人员的配置根据设备状况、监控工作量、管辖新能源场（站）的数量等因素并结合各单位实际情况确定，同时考虑满足平时及特殊情况下大工作量的需要。某区域公司集控中心管理模式集控中心作为集团三级机构实设，等同于发电企业管理；负责集控运行，接受调度的实时指令，与调度、防汛与气象、通讯等单位联系。设置 3 个部门综合部、生产部、运行部。其中综合部负责行政、营销、党群、审计等综合管理事务。生产部负责计划、生产与技术管理等，运行部负责运行管理、调度管理和维护管理等工作。运行部门定员依据集团公司定员标准执行，依据生产情况可考虑优化精简。综合部、生产部管理定员集控中心投运情况进一步落实。 10. 效益分析 10.1.经济效益 1 实现减员增效通过“云大物移智”新一代信息化技术的有效应用，借助智能化管控手段，使运维管理向更加规范化、标准化、精益化、智能化的方向发展，可以有效降低现场运维人员工作量和工作难度，提高运维效率，进一步优化生产部门级岗位配置，为实现新能源企业 “无人值班，少人值守”的生产管理模式创造有利条件。 2 减少发电损失通常以往的设备维护都是被动的，在设备故障后或周期性进行预试，本项目将打破以往的方式，利用数据资源进行分析、建模达到设备预知维修、由被动维修向主动维修转变，降低因设备故障停运造成的损失，通过对标管理、目标考核等手段，以设备状态评估、检修过程有效跟踪等方式提高设备可利用率，同时随着检修人员队伍壮大，为设备定检、故障处理、技改等工作缩短时间。 10.2.社会效益 1 全方位保障资产安全全天候不间断对场站设备运行状态进行监测，保障全生命周期设备安全；凭借物联网技术，融合两票作业、巡点检等业务，实现操作全过程可追溯，规范电站安全作业，预防人身安全事故，强化安全监督管控；结合安全管理体系，采用适当的技术手段保障数据信息安全可靠；加强现场应急处置能力，不断夯实公司两级电站安全生产管理工作的基础。 2 实现公司科技创新通过“云大物移智”等各类先进技术的应用，打造一个国内技术领先的智慧新能源集中监控中心，能够引领区域、乃至集团范围内的新能源产业链向集约化、智能化、高端化发展，为新能源领域的进一步发展、转型提供可借鉴的解决途径。 3 实现公司管理创新在积极探索新能源生产管理的客观规律的同时，积极致力于新能源产业的应用，在新能源生产管理新模式下，积累了大量的运行、维护、管控经验，在行业内处于较好的管理业绩，为公司的生产管理提供了新的思路。 11. 投资费用项目总投资预算万元，费用如下表所示集控中心概算总表序号项目单价套数总价备注 1 集控中心硬件 1.1 集控中心生产控制大区设备 1.2 集控中心管理信息大区设备 1.3 场站侧设备 2 集控中心软件 2.1 基础软件数据库、操作系统等 2.2 应用软件 2.2.1 数据采集与处理 2.2.2 集中监视与控制 2.2.3 安全生产管控 2.2.4 综合优化分析 2.2.5 设备智能预警诊断 2.2.6 智能点巡检 2.2.7 智能检修 2.2.8 智能安防应急 2.2.9 仿真培训 2.2.10 移动一体化应用 3 集控中心基础设施 3.1 集控中心装修 3.2 模块化机房 3.3 大屏系统 3.4 操作控制台 4 集控中心通信系统 4.1 调度数据网 4.2 运营商专线建议业主自建 5 其他 5.1 接口服务 5.2 等保测评 5.3 项目实施 6 合计 12. 工程进度计划本计划针对近期规划制定，计划 10 个月实施完成并交付使用，其中项目建设 9 个月，上线试运行 1 个月。实施计划如下表（将根据现场实际情况变更）月数工作内容 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 实施前准备阶段监控中心基础设施建设阶段监控中心系统部署阶段（子站和主站）系统整体联调和预验收试运行阶段项目终验