路径: 主页 > GB/T > 第540页 > GB/T 44360-2024 | 标准编号 | GB/T 44360-2024 (GB/T44360-2024) | | 中文名称 | 风能发电系统 智能风力发电场数据采集技术规范 | | 英文名称 | Wind energy generation systems - Technical specification for data acquisition of smart wind farm | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | F11 | | 国际标准分类 | 27.180 | | 字数估计 | 48,496 | | 发布日期 | 2024-08-23 | | 实施日期 | 2024-08-23 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 44360-2024: 风能发电系统 智能风力发电场数据采集技术规范
中华人民共和国国家标准
ICS 27.180CCS F 11
风能发电系统
智能风力发电场数据采集技术规范
Wind energy generation systems-
Technical specification for data acquisition of smart wind farm
2024⁃08⁃23 发布
2025⁃03⁃01 实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言·····Ⅲ
1 范围·····1
2 规范性引用文件····1
3 术语和定义·····2
4 通则·····3
5 数据采集····3
6 传输通信····6
7 数据处理····6
8 数据评价····7
附录 A （资料性） 数据采集测点表····9
附录 B （资料性） 风力发电机组典型智能仪表数据采集要求·····36
附录 C （资料性） 数据采集系统收集资料清单····37
参考文献·····38
前言
本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规
定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件由全国风力发电标准化技术委员会（SAC/TC 50）归口。
本文件起草单位：中国华能集团有限公司、西安热工研究院有限公司、国华能源投资有限公司、北
京金风慧能技术有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司、北京华能新锐控制技术有限公司、中船海装风
电有限公司、中国长江三峡集团有限公司、上海电气风电集团股份有限公司、中车株洲电力机车研究所
有限公司风电事业部、中车山东风电有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、哈电风能有限公司、运达
能源科技集团股份有限公司、国电联合动力技术有限公司、中国电力科学研究院有限公司、华能新能源
股份有限公司广东分公司、陕西中科启航科技有限公司、东方绿色能源（河北）有限公司、中国农业机械
化科学研究院呼和浩特分院有限公司、北京乾源风电科技有限公司、中国质量认证中心、中国电建集团
河北省电力勘测设计研究院有限公司、武汉理工大学、智信能源科技有限公司、北京东润环能科技股份
有限公司。
本文件主要起草人：李来龙、李国庆、林昇、褚孝国、史明亮、闫佳会、边奇颖、曾凡春、段圣猛、马历、
杜东、胡凯凯、张炳权、刘金翘、曾兴国、游云汉、赵冰、李瀚涛、那红宇、蒋贲、王晓宁、王剑彬、翁存兴、
刘军、王志洁、段月、庄严、李鹏、王杰、刘敬贤、陈辰、黄晓宏、田伟。
风能发电系统
智能风力发电场数据采集技术规范
1 范围
本文件规定了智能风力发电场数据采集的基本原则、采集范围、传输通信、数据处理和评价方法。
本文件适用于并网型风力发电场。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于
本文件。
GB/T 14598.24 量度继电器和保护装置 第 24 部分：电力系统暂态数据交换（COMTRADE）
通用格式
GB/T 16679 工业系统、装置与设备以及工业产品 信号代号
GB/T 18709 风电场风能资源测量方法
GB/T 20273 信息安全技术 数据库管理系统安全技术要求
GB/T 26862 电力系统同步相量测量装置检测规范
GB/T 28181 公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求
GB/T 28448 信息安全技术 网络安全等级保护测评要求
GB/T 30966（所有部分） 风力发电机组 风力发电场监控系统通信
GB/T 35854 风力发电机组及其组件机械振动测量与评估
GB/T 36047 电力信息系统安全检查规范
GB/T 36050 电力系统时间同步基本规定
GB/T 36572 电力监控系统网络安全防护导则
GB/T 50549 电厂标识系统编码标准
DL/T 476 电力系统实时数据通信应用层协议
DL/T 634.5101 远动设备及系统 第 5⁃101 部分：传输规约 基本远动任务配套标准
DL/T 634.5102 远动设备及系统 第 5⁃102 部分：传输规约 电力系统电能累计量传输配套
标准
DL/T 634.5104 远动设备及系统 第 5⁃104 部分：传输规约 采用标准传输协议集的 IEC 60870⁃
5⁃101网络访问
DL/T 860（所有部分） 电力自动化通信网络和系统
NB/T 11083 风电信息管理数据质量评估及治理技术规范
NB/T 31017 风力发电机组主控制系统技术规范
IEC 61850 变电站网络与通信协议 （Communication networks and systems in substations）
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
智能风力发电场 smart wind farm
利用先进信息技术、网络通讯技术、数据技术、人工智能技术，采集处理风力发电过程各类传感数
据，具备自主分析诊断、决策优化、自动控制能力，实现更安全、可靠、高效运行的风力发电场。
3.2
风力发电机组控制系统 control system of wind turbine
执行风力发电机组控制功能的系统，包括传感器、逻辑元件、执行器、通信网络和电源，通过主动和
被动的方式来控制风力发电机组的运行。
3.3
风力发电场监控系统 supervisory control and data acquisition system of wind farm
利用信息技术对风力发电场内设备进行实时监视和控制的系统，包括风力发电机组监控系统、变
电站综合自动化系统及其他监控系统。
3.4
风力发电机组智能终端 smart terminal of wind turbine
采用电缆、光纤连接风力发电机组控制系统、控制器、电气元器件、传感器的智能组件，完成机组数
据采集、处理、传输和智能应用，实现对机组设备的测量、控制等功能。
3.5
风力机系统 wind energy conversion system；WECS
将风能转化为其他有用能的机械系统，主要包括风轮系统、传动系统、偏航系统、中央润滑系统、中
央液压系统和控制系统。
3.6
自动发电控制 automatic generation control；AGC
通过自动控制程序，对风力发电场内各发电机组有功出力进行自动调节分配，以维持系统频率、有
功出力在目标范围内的控制过程。
3.7
自动无功电压控制 automatic voltage control；AVC
通过自动控制程序，对风力发电场内无功和电压调节设备进行自动闭环控制，以实现合理无功电
压分布的控制过程。
3.8
事件顺序记录 sequence of event；SOE
记录故障和规定事件发生的时间和事件的类型，通常由专用的事件顺序记录装置实现，监测系统
运行，保存状态数据，记录和捕捉故障信息的系统。
3.9
数据采集系统 data acquisition system
由采集装置、网络设备和服务软件组成，实现智能风力发电场数据采集与存储、数据通信与转发、
数据处理与分析等功能的系统。
3.10
区域集控系统 regional centralized control system
利用信息与通信技术实现对区域内所辖新能源场站的生产设备或系统进行集中监测、控制及数据
分析的系统。
4 通则
4.1 风力发电场的智能化过程，数据采集系统应具备对风力发电场各监控系统及智能终端进行数据采
集、数据传输和数据处理等功能，为各类生产应用系统提供数据和应用服务。风力发电场数据采集示
意图见图 1。
图 1 风力发电场数据采集示意图
4.2 数据采集所涉及的监控系统及智能终端应具备输出状态和信息的功能，需要生产操作的监控应用
系统应具备接收控制指令的功能。
4.3 风力发电机组监控系统、变电站综合自动化系统和辅助系统应提供冗余通信接口，满足数据采集
技术需求。风力发电场各生产子系统在设计阶段应对网络拓扑、安全分区和 IP 地址等进行统一规划
并符合 GB/T 36047 的相关规定。
4.4 风力发电场监控系统及智能终端应提供测点清单资料，包括数据定义（单位、量程）、采样频率、测
点类型和报警限定值。
4.5 风力发电场数据采集应符合国家及地方电网调度机构的电力监控系统安全防护的规定，并符合
GB/T 36572 的相关规定。
4.6 数据采集系统应具有对时功能，配备对时装置或接受风力发电场现有对时装置的授时，应满足
GB/T 36050 的要求。
4.7 数据采集应带有数据源、时间标签和数据质量等属性。
5 数据采集
5.1 数据采集范围
5.1.1 风力发电机组数据
主要监测数据为风力机系统、发电系统、控制与保护系统、变流升压系统等的数据，包括：
a） 风速、风向、转速、液位、温度、电压、电流等传感器数据；
b） 机组发电量、有功功率、无功功率、功率因数等计算数据和统计数据；
c） 机组的状态信息、故障信息、故障录波数据、异常报警和故障数据记录；
d） 机组的主轴承、齿轮箱（如有）、发电机轴承、机舱和塔架等风力发电机组部件的振动传感器、
转速传感器的振动监测状态和测量数据。
主要控制数据为风力发电机组的启动、停止、复位、偏航、变桨、功率限制、液压泵启停等远程控制
指令，箱式变压器断路器控制等指令。
资料数据为风力发电机组的控制调节、能量管理、报警信息及故障信息的说明。
详细的数据见附录 A 的 A.1、A.2、A.3、A.4。
机组振动监测系统数据应符合 GB/T 35854 的规定。
5.1.2 场内输电线路数据
主要监测数据为集电线路电压、电流、有功功率、无功功率、发电量及出口开关状态等，详细的数据
见 A.5。
5.1.3 变电站测控数据
主要监测数据为风力发电场变电站电气一次、电气二次设备数据和辅助设备数据，包括：
a） 断路器位置信号、隔离开关位置信号、远方/就地控制信号、变压器分接头位置信号等数据；
b） 电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、变压器温度等数据；
c） 故障告警信息、辅助保护信息，继电保护装置事件顺序记录数据等信息；
d） 风力发电场电能量计量装置的状态和测量数据；
e） 电能质量监测系统的状态和测量数据。
主要控制数据为线路、变压器、开关设备、功率补偿装置等电气设备的控制指令，主变压器分接头
档位调节指令。
详细的数据见 A.5。
5.1.4 功率预测系统数据
主要监测数据：
a） 数值天气预报数据宜包括不同高度的风速、风向及气温、气压、湿度等参数，应满足超短期气
象预测、短期气象预测和中期气象预测的要求；
b） 发电功率预测数据，包括超短期功率预测数据、短期功率预测数据和中期功率预测数据；
c） 与预测功率曲线相同时段的风力发电场预计开机容量数据，时间分辨率为 15 min；
d） 超短期、短期、中期功率预测和概率预测的功率目标值及时间标签；
e） 经过修正后的数据，修正前后的数据应采用数字标记，原始资料正本应保存备份。
详细的数据见 A.6。
5.1.5 功率控制系统数据
主要监测数据为风力发电场 AGC 系统、AVC 系统、一次调频系统的状态和测量数据，包括有功功
率、无功功率、电压、频率的实时值和控制目标值，以及控制状态和异常报警等信息。
主要控制数据为风力发电场 AGC 系统、AVC 系统和一次调频系统的投切控制指令、控制目标值。
详细的数据见 A.6。
5.1.6 电能量计量系统数据
主要监测数据为风力发电场关口表、集电线电能表等电能量计量装置的状态和测量数据，可自动
定时采集和处理。详细的数据见 A.5。
5.1.7 气象系统数据
气象系统数据为风速、风向、环境温度、湿度、气压等测风塔测量数据，实测气象数据满足如下
要求：
a） 风力发电场安装气象信息采集设备的技术指标应符合 GB/T 18709 的规定；
b） 采集测点宜至少覆盖风轮下叶尖高度、1/4 风轮半径高度、1/2 风轮半径高度、3/4 风轮半径高
度、轮毂中心高度的风速和风向，以及低于轮毂中心高度 5 m ~10 m 处的气温、气压、湿度，采
集数据应包括瞬时值和 5 min 平均值；
c） 实测气象数据采集方式宜采用定时方式；
d） 实测气象数据的采集提供自动采集和手动补充录入方式。
详细的数据见 A.6。
5.1.8 其他辅助系统数据
风力发电场其他辅助系统采集的数据主要包括：
a） 风轮净空监测系统数据；
b） 塔架安全监测系统数据；
c） 叶片安全监测系统数据；
d） 风力发电场的地理信息系统数据；
e） 安全消防系统数据；
f） 通风系统等动力环境监控系统数据；
g） 音视频监控系统数据，包括机组、变电站、线路、道路等音视频；
h） 海上风力发电场环境监测、海缆监测、腐蚀监测、基础沉降、冲刷监测等系统的数据。
5.2 采集技术要求
5.2.1 风力发电机组故障应报送事件顺序记录系统，并根据发生时间、故障等级进行标识。
5.2.2 采集的风力发电机组的事件顺序记录数据应满足 NB/T 31017 的要求。数据宜包括风速、风
向、偏航角度、发电机转速、发电机电压和电流、齿轮箱高速轴和低速轴转速（如适用）、轴承和油液温
度、变桨系统电气量和控制参数、桨叶角度、变流器交直流系统电气量和控制参数等。
5.2.3 风力发电场变电站电压、电流测量精度不低于 0.2%，功率测量精度不低于 0.5%，频率测量精度
不低于±0.005 Hz，同步相量测量装置数据应满足 GB/T 26862 的要求。
5.2.4 风力发电场各监控系统及智能终端应与标准时钟装置进行对时。
5.2.5 数据采集系统宜对风力发电场采集的数据进行数据辨识、检测分析，标识不良数据。
5.2.6 数据采集系统应能对自动采集数据和人工录入数据进行处理，能够按照时间处理连续性数据和
过程累加的数据，并支持最大值、最小值、平均值、累计值、变化次数等特征值计算，自动进行分钟、小
时、日、月、年等级别数据统计。
5.2.7 数据采集系统不应改变原控制系统控制优先级，控制指令应符合原控制系统控制闭锁逻辑，控
制指令应形成操作日志。
5.2.8 数据采集系统宜具备自诊断功能，能够将自身系统正常运行所需的硬件、软件系统、通信及数据
库异常信息按照预设的报警分级分类推送到风力发电场各设备运行监控系统报警中。
5.2.9 数据采集系统的数据转发应具备断点续传功能，在数据转发传输中断后自动进行数据的缓存，
在传输恢复后所缓存数据自动进行续传。缓存数据续传应不影响实时数据上送，缓存数据能力宜至少
支持本地数据缓存 720 h。
5.2.10 通过传感器和智能仪表进行数据采集应满足精度、频率等方面的要求，详见附录 B。
5.2.11 数据采集系统应进行必要的资料收集，包括风力发电场的总体网络拓扑图、变电站接线图、风
力发电场监控系统的画面和测点清单等，详见附录 C。
6 传输通信
6.1 通信方式
6.1.1 风力发电场各系统、设备应提供通信接口，具备数据转发能力。
6.1.2 不同安全分区间的数据同步和传输应满足电力监控系统安全防护要求和 GB/T 28448 的
规定。
6.2 通信网络
6.2.1 风力发电场应敷设覆盖全部风力发电机组的通信光纤网络。
6.2.2 风力发电场应按电网调度机构的要求建设电力调度数据网等通信网络，满足风力发电场数据远
程传输、涉网业务系统等调度管理要求。
6.2.3 风力发电场网络交换机和路由器等通信设备的系统设置、IP 规划、安全保护策略应统筹管理，软
件版本、配置文件应定期备份、升级和维护。
6.2.4 风力发电场级网络宜配置入侵检测、日志审计、恶意代码防护、态势感知等网络安全防护设备，
网络交换机等通信设备应满足区域集控系统管控要求，实现远程配置、监视、报警和维护功能。
6.3 通信规约
6.3.1 风力发电机组控制系统或机组监控系统应支持 MODBUS（TCP）协议、OPCUA 协议、
DL/T 634.5104 规约中的一种或多种，或支持 MMS 映射，系统信息交换模型应遵循 GB/T 30966（所
有部分）的规定。
6.3.2 风力发电场变电站综合自动化系统应支持 DL/T 634.5101、DL/T 634.5102、DL/T 634.5104、
DL/T 860、DL/T 476、IEC 61850 等通信协议。
6.3.3 其他辅助系统应支持 SFTP、HTTPS 等通信协议。
6.3.4 网络设备应支持 SNMP 网络管理协议。
6.3.5 故障录波文件格式与传输应符合 GB/T 14598.24 的要求。
7 数据处理
7.1 数据标准化
7.1.1 数据采集测点宜设计编码规则。编码信息应包含公司级、场站级、发电设备级、系统级、子系统
级和部件级相关信息，应符合 GB/T 50549 和 GB/T 16679 的规定。
7.1.2 数据采集测点静态信息应包含编码、类型、量程、描述、告警定义、单位、采样频率、分类和精度。
7.1.3 数据采集测点实时信息应包含时间标签、数值和数据质量码，时间标签应支持毫秒级。
7.2 数据存储
7.2.1 数据采集系统应具备大容量可动态扩展数据库，满足设备数值、时间、事件序列的存储与应用。
7.2.2 数据采集系统应支持图片、视频、文本等文件类型数据的存储和管理。
7.2.3 数据库应具备压缩存储能力，修正的数据应单独存储，视频等多媒体数据应提供不少于 30 d 的
存储能力，其他数据应提供不少于 2 年的存储能力，存储数据还原时应保持不失真。
7.2.4 数据库应具备备份与恢复功能。
7.2.5 数据库的扩展应不影响风力发电场的正常运行。
7.2.6 数据库管理的安全控制和权限管理应满足 GB/T 20273 的要求，执行用户管理和访问授权控
制，通过角色与组来管理用户的数据库访问权限。
7.3 数据应用
7.3.1 数据采集系统应具备基础的四则运算、三角函数、积分等计算能力。
7.3.2 数据采集系统宜具备基本计算功能，可实现生产指标的计算，包括电量指标、状态指标等。
7.3.3 数据采集系统应具备一种或多种数据访问接口，包括 MODBUS（TCP）、OPCUA 、
DL/T 634.5104 等通信协议和 API、Restful等接口，提供数据共享、数据转发能力。
7.3.4 数据采集系统应具备为风力发电场的运维优化、发电量预测、功率曲线优化、故障检测、资源管
理、风力发电场规划等应用系统提供数据支撑的能力。
8 数据评价
8.1 质量评价
8.1.1 总体要求
数据采集质量评价指标应包括数据完整性、数据准确性、数据时效性、数据一致性、数据安全性，指
标维度定义及计算方法符合 NB/T 11083 的规定。
8.1.2 数据完整性
表征数据元素被赋予数值的程度。风力发电场各监控系统及智能终端应提供能完整地描述本系
统的数据测点信息和实时数值，确保所采集数据的完整性。
8.1.3 数据准确性
表征数据所描述真实实体（实际对象）真实值的程度。数据采集过程应对各监控系统及智能终端
所采集的数据进行校核，确保所采集数据的准确性，通常采用数据缺失率、数据越限率、数据死数率、数
据不合理率来描述。
8.1.4 数据时效性
表征数据在时间变化中的正确程度。通过数值模拟、调整数据更新频率、记录延迟时间来描述，数
据采集系统提供控制功能时，应进行下发遥控、遥调指令测试，测试设备响应时间和响应动作的时
效性。
8.1.5 数据一致性
表征同一测点数据在同一时标、相同时刻、多个系统内保持一致的程度。数据采集传输过程应快
速及时，满足应用系统的数据需求，采用仪器观察、时间标签、数据记录等方法对数据进行一致性评价。
8.1.6 数据安全性
承载数据采集功能的计算机系统应配备防病毒等安全软件，操作系统、数据库系统等软件应具备
授权证书和认证报告，网络通信装置、安全防护装置等硬件应具备测试认证报告。数据远程传输应符
合电力监控系统安全防护规定，进行相应的加密处理。
8.2 采集性能评价
8.2.1 模拟量越死区传送整定最小值< 0.1%（工程量程）或根据实际情况可采用工程值，并逐点可调。
8.2.2 单装置事件顺序记录分辨率≤1 ms，全站事件顺序记录分辨率≤2 ms。
8.2.3 状态量变化响应时间（从 I/O 输入端至数据通信网关机出口）≤1 s。
8.2.4 系统平均无故障间隔时间（MTBF）≥20 000 h。
8.2.5 数据采集系统所在的服务器的 CPU ：运行时任意 30 min 内平均负荷 ≤40%。
8.2.6 通信网络的数据通信负荷在最繁忙的情况下，以太网平均通信负荷率≤20%。
8.2.7 数据采集系统......
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