GIS技术在风电监测系统中应用.pdf

    GIS 技术在风电监测系统中的应用  张俊儒  等  GIS 技术在风电监测系统中的应用 张俊儒， 纪 飞， 徐爱国， 余有胜 （国网南京电力科学研究院/南京南瑞集团公司， 江苏省南京市 210003） 摘要：2010年12月底，中国的新安装风机总数达到22018台,风电总装机容量达到2856.58 万千瓦，全球排名第一，风电的运行监测也成为电力调度日益关心的问题。本文将 GIS 技术引入到风电运行监测系统中，在地理地图上展示区域范围内多个风电场的运行状态， 实现了在同一界面下单风电场运行状态、区域风电出力状况以及区域负荷等信息的集中 展示，并提供相应的统计分析功能，为相关部门管理者进行生产调度决策提供科学依据。 关键词：GIS 风电 电力调度 0 引言 “十一五”期间中国风电发展进入了大规模的开发阶段，2010年，中国的新安装风机总数达 到22018 台,风电总装机容量达到2856.58万千瓦，全球排名第一。风电与水电，火电等常规能源相 比，其发电能力由风的大小，强弱而定，具有“风”的间歇性，波动性，随机性的特点。大规模 的并网风电场将对电力系统的运行带来新的问题，要求现有系统应加强对风电场的运行监测和分 析，将多方面的信息集中综合展示，为用户提供及时全面的综合信息作为决策依据。 电力GIS应用的发展经历了“CAD+数据库”阶段，“传统GIS应用”阶段， “AM/FM/GIS 应用”阶段。国外于90年代初期进入“AM/FM/GIS应用”阶段。国内目前则处于“AM/FM/GIS 应用”的初期，AM/FM是PUI领域的信息化专用技术，成为供配电系统各种自动化的基础。GIS 的特点在于以地理信息为背景，将图形和数据库相结合起来描述和管理各种电力设备的参数属性 以及电网内的运行控制信息。在线应用方面，AM/FM/GIS主要和SCADA的系统相结合，互相交换 运行数据和图形数据，为调度员提供准确的电网地理信息；而在离线方面，AM/FM/GIS 的主要应 用有设备管理系统，用电管理系统，规划设计系统等。当前，建立“数字电网”及“协同工作环 境”为特征的电力GIS系统，已成为电力企业为增强自身竞争能力（降低生产成本，提高服务水平） 而进行生产经营“业务流程重组”工作，提高电网运行科学管理水平的必不可少的工具。 目前，风电正处于大规模并网发电的时期，本文利用GIS技术优势，建立相应的风电监测系统， 为风电的运行调度提供了必要的决策依据。 1系统开发目标 风电监测分析的主要目标为以风能实时监测和风电场发电出力等数据为基础，结合发电计划 等综合运行管理数据，对风电场发电运行情况进行监视，并根据实时资源分布计算发电能力，同 时，对风电场剧烈波动等极端情况提供报警。基于GIS建立的风电监测系统，需要在保证数据实时 性及有效性的前提下，在图形显示界面全面展示系统各风电场的空间分布状况、实时运行状况， 并显示必威体育精装版实时数据；提供多种数据的分析、统计功能，为风电调度工作决策提供依据；使图形 管理与数据管理融为一体并具有空间特性。 风电监测分析主要由风电运行监测、风电运行趋势分析两个基本功能模块构成。主要实现技 术途径为建立基础信息模型，与电网基本元素进行关联，在此基础上采用可视化方法对风电场运 行进行监视和趋势分析，并支持风电调度计划制作等应用。 风电运行监测包括实时监测、异常报警、分析统计功能。实时监测为分析统计、趋势分析和   1     2011 电力系统自动化专委会学术交流研讨会论文集  异常报警提供基础信息；趋势分析还需分析统计的结果信息，并为异常报警提供预警信息。 2技术路线 GIS系统开发方式多种多样，既有基于现有平台的二次开发方法，也有基于系统自实现的开发 方法，既有C/S架构的，