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风力发电电力监控系统简介
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1.布景

风力发电便是将风能的动能转化为机械动能,再将机械能转化为电能动能,即风力发电。风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转,然后经过加快机添加转速,促进发电机发电。在我国动力需求的大布景下,风力发电规划不断扩大,风电建设也在不断添加。一家电力公司将拥有多个风电场,而这些风电场大部分将散布在不同的区域。与此一起,一个风力发电场将根据规划巨细配备数十至数百台发电机。在这些条件的影响下,每个风电场都会有自己的电力监控体系。然而,要统一办理多个风电场是比较困难的。为了解决这一问题,会集操控中心的呈现很好地解决了这一问题。

家用小型风力发电机因而,风电场在网络、智能在进步出产功率和办理功率,并且对恶意攻击者添加一种新的攻击方式,近年来,力量无穷无尽的安全事故产生,所以中国的力量正面对越来越多的安全威胁和挑战。

2.风力发电机操控体系

风机的运转和维护需求一个主动操控体系,它有必要可以操控风机的主动启动,操控叶片螺距的机械调理设备,在正常和异常情况下中止。除操控功能外,体系还用于监测,供给运转状况、风速、风向等信息。

风机操控体系由塔台操控柜、机舱操控柜和轮毂操控柜组成。风力机操控单元(WPCU)是各风机的操控中心。它散布在风力机的塔台和机舱。

2.1塔台操控站

塔台操控站是风力机设备操控的主操控柜,首要包含操控器、I/O模块等。操控器硬件选用32位处理器,体系软件选用强实时性操作体系。运转单元的各种杂乱主操控逻辑经过现场总线与机舱操控柜、变螺距体系和变流体系实时通讯,使运转单元处于佳运转状况。

塔式操控柜由PLC主站、RTU(remoteinterfaceunit)、工业以太网交换机、UPS电源、触摸屏(地监控和操作)、各种按钮、指示灯、小型断路器、继电器、加热元件、风扇、端子板等组成。

2.2机舱操控站

机舱操控站采集器传感器信号,如温度、压力、速度和环境参数,经过现场总线和首要操控站沟通,主操控器经过机械操控框架,以完成偏航等功能,拔锚单位,除了机舱各种辅佐电动机、油泵、风扇操控单元作业在佳状况。

机舱操控柜由机舱PLC站、电源模块、FASTBUS从站模块、CANBUS主站模块、以太网模块(本地PC维护接口)、DIO、AIO模块、各种断路器、继电器、开关等组成。

2.3变螺距体系

大型MW及以上风力涡轮机一般选用液压或电动螺旋桨体系。桨叶变量体系由前操控器操控到三个风机叶片的节距驱动设备,该设备是主操控器的执行单元。CANOPEN用于与主操控器通讯,调理三个叶片的螺距,使其作业在佳状况。可变桨叶体系有后备电力体系和安全链维护,以确保紧迫停机在关键的作业条件下。

轮毂操控柜由轮毂PLC站、伺服驱动单元、应急可变桨电池及监控单元、应急可变桨模块、超速维护继电器、小型断路器、各种继电器及端子板、各种按钮、指示灯、检修开关等组成。

2.4应急安全链体系备份

风力发电监测体系包含现场风力发电机组操控单元、高速环路冗余光纤以太网、远程主机操作员站等。现场风力机操控单元是各风机操控的中心,完成了参数监测、主动发电操控和设备维护等功能。每台风力机均配有本地HMI人机界面,便利本地操作、调试和维护。高速环路冗余光纤以太网是体系的数据高速公路,它将单元的实时数据发送到上位机接口。上位机操作站是风电场运转监测的中心,具有完善的机组状况监测、参数报警、实时/历史数据记载显现等功能。操作者可在操控室完成对风电机组的运转监控和运转

3.1现场操控层

首要包含塔台主操控柜、机舱操控站柜、变距体系、变频器体系、现场触摸屏站、以太网交换机、现场总线通讯网络、UPS电源、紧迫关机备份体系等。现场风力机操控单元是各风力机操控的中心,完成了参数监测、主动发电操控和设备维护等功能。一起,各风力机均配备本地HMI人机界面,进行本地运转、调试和维护。

3.2中心监控层

是风电厂运转监控的中心,并完美的单元状况监控、报警参数,实时/历史数据记载显现,和其他功能,操作员在操控室里风的地方操作监督和操作的单位,也可以,气候体系,液压体系,电气变距体系,增速齿轮箱体系、偏航体系和偏航操控体系。

4.体系资产

首要风能工业操控体系的进行了一项调查,即中心监控体系,PLC设备,包含中心监控体系从操作体系、计算分析体系制造商和模型,对PLC体系首要从体系制造商和模型计算分析。

4.1会集监控体系

由计算,中心监控体系的华锐风电科技有限公司、新疆金风科技、排名以来,西门子和南,苏司兰动力公司稳妥计算信息,这便是以新疆金风科技为主,新疆金风科技的产品运用比例为44%,排名以来,产品运用22%的比例。

4.2PLC设备

据计算,PLC出产厂家有BEofu,ABB,Bachman,其中BEofuPLC利用率为78%,型号为CX1500M,CX1020。

4.3工控主机操作体系

在本节中,工业操控体系中的工程师站和监测站称为作业站。将配置服务器、实时数据库和历史数据库服务器统称为服务器,对作业站和服务器的操作体系进行计算分析。

(1)作业站操作体系概略

据计算,作业站操作体系运用的是WindowsXP、Windows7、Linux、Windows2000、Windows2008、Ubuntu等。WindowsXP和Windows7是首要的。

(2)服务器操作体系概略经计算,风电场服务器操作体系运用了Windows2000、Windows2003、Windows2008、Windows10、Linux和Ubuntu等、其中以Windows2003和Windows2008操作体系为主。


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