0 引言

风电场实施全过程技术监督可及时发现并消除风力发电设备的缺陷和隐患，防止事故发生，对确保风电场的安全、稳定、经济运行意义重大^[1-2]。目前内蒙古地区开展技术监督的新能源公司和场站数目不断增多，涉及金属、化学、继电保护、电能质量、电气设备性能、电测、风机（光伏）控制等专业，但技术监督工作主要以现场检查和公司考评为主，存在工作形式单一、工作时间短、效率低等问题，同时各风电场在技术监督管理方面存在职责和范围不明确、上报文件资料格式和要求不标准等问题，使技术监督检查工作开展难度较大，风电场技术监督整改效果难以保障。

因此吸收和采用先进技术和方法，建立以服务风电场为中心，以提高工作质量、工作效率和技术监督水平为目标的技术监督应用管理系统成已为技术监督工作稳定和持续发展的客观要求^[3-4]。本文通过信息化管理手段^[5]，建立完整的技术监督应用管理系统网络架构和功能架构，并制订标准化技术监督工作和审核流程，规范技术监督管理工作。

1 系统架构及功能 1.1 系统架构

为解决技术监督工作实施过程中遇到的相关问题，提升技术监督的整体水平，推进技术监督的标准化实施，内蒙古电力科学研究院设计了风电场技术监督应用管理系统，该系统采用3层架构：数据访问层、业务逻辑层和功能表现层，实现了系统的“高内聚”“低耦合”。“高内聚”增强了技术监督各模块内的各个功能彼此结合的紧密度，“低耦合”实现了各功能模块的独立存在，各功能模块之间的接口尽量少而简单，其系统架构如图 1所示。

1.1.1 数据访问层

通过数据访问层实现技术监督数据库的访问，完成系统信息、基础信息、技术监督实施信息和设备采集数据等多类数据的存储和对数据库的操作，实现对整个系统技术监督数据的访问和流通。

1.1.2 业务逻辑层

技术监督应用管理系统的核心部分通过技术监督业务逻辑层来实现，业务逻辑层处于数据访问层和功能表现层之间，起到数据交换承上启下的作用。通过业务逻辑层可建立技术监督业务细则、技术监督业务流程和满足技术监督业务需求，实现技术监督业务流程的标准化。

1.1.3 功能表现层

功能表现层直接面对操作用户，采用报表、图表等形式展示技术监督各项数据，应用转发、重定向等手段获取用户上传的技术监督数据和多种操作指令。通过Web方式为用户提供一种交互式操作的界面，实现技术监督各项页面操作功能。

1.2 系统功能模块

系统功能模块主要包括统计分析模块、培训交流模块、技术监督模块、基础信息应用模块和系统管理模块。系统功能结构如图 2所示。

1.2.1 基础信息应用模块

基础信息应用模块主要功能是使综合管理技术监督相关资料多元化、统一化、标准化，包括三级网络、岗位职责、标准规程、技术资料、反措要求、台账管理及指标管理7个部分。其中台账管理建立了以新能源公司、风电场和各类设备为节点的树形结构，实现了基础信息的存储和查询。

1.2.2 技术监督模块

技术监督模块主要分为技术监督模板、技术监督实施和技术监督考评3个部分。其中技术监督模板主要是根据内蒙古电力风电技术监督实施细则和风电场技术监督开展原则，编制了各专业技术监督工作内容和要求模板、设备台账模板和相关记录模板等多类标准化模板；技术监督实施部分是通过监督单位和风电场分别进行技术监督实施的综合管理，采用树形结构方式进行统一划分和管理；技术监督考评功能是根据各风场的专业技术监督实施资料的上传和专家评审2种方式进行考评，按照不同专业进行分类考评，最终形成完整的综合考评结果，从而反映各风电场的技术监督管理水平。

1.2.3 培训交流模块

培训交流模块分为培训资料、技术支持、典型案例交流和公告意见4个部分。各专业技术专家可通过培训交流平台上传培训资料及各专业技术监督工作典型案例；接收风电场提出的专业问题，从技术层面及时提出优化和改进的解决方案，并且可根据风电场技术监督工作过程中出现的问题，定期发布相关公告和培训信息。

1.2.4 统计分析模块

统计分析模块根据各风电场的技术监督专业考评结果进行系统和专家2方面的分类统计，并对各风电场的综合考评结果进行统计，同时形成2类统计分析结果，分为专业考评统计分析和综合考评统计分析。专业考评统计分析形成金属、化学、电气设备性能、继电保护、电能质量、电测、风机（光伏）控制7个专业的技术监督考评风电场排名，综合考评统计分析对各风电场的综合考评结果进行统计排名，并形成对应的报表和图表。综合考评统计分析能够任意对系统数据库的数据进行统计分析，不受时间、数据类型、数据量、数据组合形式限制，且系统可以区域、设备、故障事件类型、时间分布为分析视角，以报表和图表形式展现统计分析结果，实现系统数据多维度、多层级统计分析，深入挖掘故障数据隐藏信息，指导安全生产。

1.2.5 系统管理模块

系统管理模块可实现部门管理、用户管理、通讯录管理、角色管理、权限管理、公告管理、日志管理及待办任务管理。本系统通过信息化管理手段，制订标准化技术监督工作和审核流程，规范技术监督管理的实施，以提高技术监督过程中的透明度，明确监督单位和被监督单位在技术监督过程中的各自分工和职责，充分发挥技术监督单位的指导作用，同时通过培训交流以及技术支持建立监督单位和被监督单位之间的纽带，实现互帮互助，最终达到互惠互利。

1.3 系统结构特点

通过确定系统的技术框架和开发语言，详细设计定义各种包、类和对象，制定相关开发规约，保证了系统开发的安全性和稳定性。系统采用J2EE架构方式，用户可以通过局域网或互联网访问本系统。所有资料存储在服务端数据库中，系统开发架构如图 3所示。该系统具备以下特点。

（1）访问负载均衡。利用SLB（Server Load Balancer，负载均衡）对多台云服务器实例进行流量分发的负载均衡服务。SLB可以通过流量分发扩展应用系统对外的服务能力，通过消除单点故障提升应用系统的可用性。

（2）数据访问便捷、安全可靠。缓存数据存储在内存中，90%的数据访问在200 ms内完成。当某台服务器宕机时，集群将在1 min内恢复服务，用户当前的客户端自动重连后即可恢复服务。系统可以限制源服务器的IP地址，避免外部攻击。当业务规模发生变化时，用户可以随时根据需要横向扩展服务器。

1.4 系统功能

该系统主要具备以下功能。

（1）通过技术监督文件实时上传和分类存储，解决由于技术监督管控的风电场数量庞大，各技术专家无法及时赶赴现场检查的问题；

（2）制订三级网络分类管理及各专业具体工作内容和要求，解决部分风电场技术监督人员无法明确技术监督职责和范围的问题；

（3）基础信息分类管理，解决技术监督上报资料繁多，无统一标准文件格式和要求，无法高效、统一管理的问题；

（4）技术监督实施采用分专业、分模块的方式，细化技术监督每一个环节，解决技术监督实施不够完善，对于部分风电场存在的安全隐患不能及时、有效发现并处理等问题。

2 系统应用效果

技术监督应用管理系统在北京京能新能源有限公司内蒙古分公司下属8个风电场的实际应用表明，系统能够满足当前该公司及其下属各风电场对技术监督工作的需要。

图 4为该公司下属风电场技术监督网络架构，通过该系统实现了技术监督网络管理，包括对组织架构、人员信息和岗位职责等的检索、修改及资料显示等。系统建立的技术监督网络架构有利于技术监督的标准化实施，提高了技术监督过程中的透明度，明确了在技术监督过程中人员分工和岗位职责，以及相关规章细则分类的管理，解决了技术监督标准化管理问题。

图 5为各风电场技术监督台账管理界面，利用风电场技术监督应用管理系统实现了多级组织单位和多层级设备类型的建立，形成了完整的台账标准化模板，包含设备台账模板、工作内容和要求模板、相关记录等多种模板，能够对北京京能新能源有限公司内蒙古分公司下属各风电场台账基础信息进行存储和查询，满足了对专业技术监督工作内容和要求体系的需求。

图 6为技术监督统计分析界面，风电场技术监督应用管理系统实现了技术监督试验结果统计和告警结果统计，可直观查看技术监督完成率、未完成率、合格率及不合格率。统计结果更集中、清楚地反映风电场技术监督指标数据。

3 主要研究成果

风电场技术监督应用管理系统的设计开发主要取得以下成果。

（1）建立了培训交流平台。目前大多数系统仅针对技术监督管控，而忽略了风电场在技术监督实施过程中遇到的问题。风电场技术监督应用管理系统从技术监督管控为出发点，结合技术监督实施过程中存在的问题，在此基础上创建了技术支持平台，工作人员可将问题按照专业描述后发布至技术支持平台，由专业技术人员及时提出解决方案，帮助风电场尽快解决相关问题，提升技术监督工作执行效率。

（2）实现了技术监督的多元化考评。风电场技术监督应用管理系统采用先进的技术手段，不仅可进行专家考评，还可根据各风电场技术监督上报资料的情况进行系统考评。同时根据考评结果形成图形和图表相结合的展示形式，可直观了解各风电场的技术监督水平。

（3）解决了现行技术监督中存在的主要问题。目前开展技术监督的风电场数量庞大，需依次奔赴各地现场进行监督管控，且部分风电场存在技术监督实施不够完善的问题。通过风电场技术监督应用管理系统可进行技术监督文件实时上传和分类存储，有效提高技术监督工作效率，并明确了风电场技术监督各专业的具体工作内容、职责和范围，将基础信息进行分类管理，规范了上报文件资料的格式和要求，实现高效、统一管理，促进了风电场技术监督实施效果。

4 结语

风电场技术监督应用管理系统设计时充分考虑了系统结构、硬件平台、软件平台等方面的开放性，具有灵活的扩展功能和良好的兼容性。风电场技术监督应用管理系统不仅可满足企业内部数据交换，还可与其他生产管理系统、信息系统、监控系统及外界公共数据网接口，实现数据交换。系统设有安全权限管理，实现用户隔离，保证数据及系统运行的安全可靠性。