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风电远程集中监控系统网络硬件集成安全性探索与研究 　　摘要：风电远程集中监控系统是将分散于各地的风电场进行集中的监视和远程控制，系统以实时数据库为基础数据平台，采集各风电场的风机监控数据、升压站运动系统数据，下发风机、运动设备控制与调节指令。确保集中监控系统与各风电场之间采集与下发数据的安全性是集中监控系统安全、可靠、稳定运行的重要环节。 　　关键词：监控系统传输数据安全性探索 　　1 概述 　　随着我国风电的迅速发展，同一风电公司拥有多个风电场，但所处位置偏远，风电人员技术偏低，不仅给风电公司的生产运营管理带来困难，也给电网的调度和电网的安全运行带来很多问题。根据风电发展的状况和趋势以及风电场运营的特点，风电场实施“集中控制，少人值守，无人值班”将是今后风电发展的必然所趋，也是风电运营企业适应电网调度要求的关键所在。 　　风电监控由原来每个风电场的独立分散监控转变为电网调度侧、风电场等多方参与的综合集中监控。为确保所监控的风电机组群实施远程运行优化与控制功能，能够实现自动调节风机出力和对无功及电压的调节（AGC和AVC控制），保证大规模风电机组群并网后电网的稳定、安全和经济运行，为确保高效推进大规模风电机组群并网、电网实行“统一调度、分级管理”提供了有效的技术保障。本文旨在探索和研究风电集中监控系统网络硬件集成安全性技术方案。 　　2 系统数据库构建 　　风电场集中监控系统以实时数据库为基础数据平台，以SCADA监控软件为基础监控手段，通过部署在各风电场的数据采集装置和采集软件，采集各风电场的风机监控数据、升压站远动系统四遥数据、电计量小站数据、保护装置及故障录波器数据、视频数据。所有数据通过Modbus、DISA、IEC103、IEC104、OPC等标准协议实时采集，并通过网络专线接入远程集中监控中心。从而将各风电场的各类异构系统整合至集控中心统一的系统平台中，实现了真正意义上的从数据构建层面、应用层面整合的大集控系统。 　　3 系统应用意义 　　3.1 突破区域和距离的限制，使风电管理人员、技术人员可以实时、全面的掌控远在百里之外???风电场生产运行情况，从而进行整体、有效的风电场安全、可靠、经济运行监控与生产管理，提高了生产管理水平。 　　3.2 可以有效利用公司风电人才资源，通过集控中心的信息平台构建远程专家在线系统，指导各风电场的运行、维护、检修，实现人才资源的优化利用，从而降低生产运营成本，提高运行维护管理水平。 　　3.3 可以利用集控中心的信息平台，对各风场的运行情况进行横向（不同风电场间、同类设备不同厂家间）、纵向（同一数据不同时间段内）的统计分析对比，及时发现设备存在的问题，优化运行，降低检修成本，提高风电设备可用率和运行维护管理水平。 　　3.4 系统严格按照五防规则要求和严密的安全设置权限来保证控制的安全性和准确性。在保证控制与调节的安全性的前提下，运行人员可在集中监控中心同时对多个风场的运动设备和风机控制与调节。 　　3.5 实现对各风电场的AGC和AVC控制，保证风电机组群并网后的电能质量以及电网的稳定、安全和经济运行。 　　4 系统设计理念 　　4.1 系统基于数据安全性机制，采用分层全开放系统设计、全分布式多服务器冗余网络构架。 　　4.2 分级分层权限和安全管理，采用风场现场、风场主控、集控系统三级控制策略，确保控制的有序进行。集控系统内分层、分级的安全控制策略，严控操作权限。预操作机制确保对相关操作的安全性进行预评估，防止误操作。 　　4.3 采用防火墙和物理隔离设备，部署在不同安全区的边界，对系统间的数据通信实施安全防护；确保了系统的安全性、可靠性、稳定性和可扩展性。 　　4.4 硬件网络集成实例（见图例1） 　　大唐山东风电集中监控中心项目位于青岛市崂山区，于2010年8月开始实施，12月开始机房装修及建设调研，2011年3月底进驻装修，4月底完成初步装修，并进行硬件系统集成和网络调试，5月底开始软件系统的调试工作，先后经历了需求调研、方案设计、基础数据准备、系统集成与功能实现、上线试运行、功能完善等阶段，截止10月已完成莱州、东营、文登、云山四个风电场升压站和文登、云山、莱州三个风电场157台风机的信息接入、存储工作。 　　目前，监控系统已具备实时监视、电气设备、风机控制与调节、故障告警、事件顺序记录、事故追忆、报表、计算和统计、视频监控和外网展示等功能。 　　4.4.1 网络专线和链路冗余 　　风电集中监控系统与各风电场由三条2M联通专线连接：第一条线路传输视频数据、第二条线路传输控制数据、第三条线路传输采集数据。 　　冗余设计：当第二条控制线路出现故障，控制数据自动切换至第三条采集线路传输；当第三条采集线路出线故障，采集数据自动切换