一、系統(tǒng)概述
全球能源供應(yīng)緊張,環(huán)境問(wèn)題日益突出,綠色新能源異軍突起。風(fēng)能作為可再生的清潔能源,發(fā)展風(fēng)力發(fā)電對(duì)于調(diào)整能源結(jié)構(gòu),節(jié)能減排,減少環(huán)境污染,改善生態(tài)環(huán)境等方面有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。2012年頒布的《可再生能源“十二五”規(guī)劃》對(duì)風(fēng)電提出了優(yōu)化資源配置，改變地域分布相對(duì)集中，加快發(fā)展中部和東南部風(fēng)電，解決好接入電網(wǎng)和并網(wǎng)運(yùn)行等問(wèn)題。通過(guò)研祥解決方案可以方便的實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)監(jiān)控、單個(gè)風(fēng)場(chǎng)監(jiān)控以及風(fēng)電場(chǎng)的集群監(jiān)控在內(nèi)的三層監(jiān)控系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)描述
電監(jiān)控系統(tǒng)有分為三層：
第一層，現(xiàn)場(chǎng)采集:通過(guò)PLC或PAC采集現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備信號(hào)，檢測(cè)和控制一些設(shè)備的運(yùn)行。
第二層，工控機(jī)和工業(yè)交換機(jī):通過(guò)工控機(jī)可以現(xiàn)場(chǎng)查看分機(jī)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并可由工控機(jī)下達(dá)控制風(fēng)葉運(yùn)行狀態(tài)的命令。通過(guò)工業(yè)交換機(jī)和電場(chǎng)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，采用高可靠的工業(yè)級(jí)的設(shè)備能保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定的運(yùn)行。平板電腦的使用環(huán)境溫度為-25℃ ～ 60℃，具有很強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)能力。它可將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在工業(yè)電子盤中即時(shí)網(wǎng)絡(luò)中斷，采集數(shù)據(jù)也可以得到很好的保存。整機(jī)采用低功耗密封嵌入式平臺(tái)，大大提高了在惡劣環(huán)境中的穩(wěn)定性和可靠性。通過(guò)觸摸屏可以現(xiàn)場(chǎng)查看、改變風(fēng)機(jī)的數(shù)據(jù)。
第三層，風(fēng)場(chǎng)服務(wù)器:監(jiān)空控中心使用風(fēng)場(chǎng)服務(wù)器同時(shí)監(jiān)控風(fēng)場(chǎng)所有風(fēng)機(jī)，實(shí)時(shí)顯示每個(gè)風(fēng)機(jī)狀態(tài)和參數(shù)，并可根據(jù)具體風(fēng)量控制風(fēng)機(jī)的運(yùn)行速度，對(duì)風(fēng)機(jī)綜合管理，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)存儲(chǔ)運(yùn)行的數(shù)據(jù)。
三、系統(tǒng)要求
◆風(fēng)場(chǎng)大部分都處在地廣人稀、晝夜溫差大，風(fēng)沙嚴(yán)重等環(huán)境惡劣的地方，工作溫度要求在-25～60℃
◆風(fēng)力發(fā)電集團(tuán)一般下轄多處風(fēng)力發(fā)電公司和風(fēng)力發(fā)電分場(chǎng),管理模式為多級(jí)管理體系,集團(tuán)化運(yùn)營(yíng)。
◆電機(jī)控制系統(tǒng)電磁環(huán)境惡劣，需要監(jiān)控產(chǎn)品具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力、較長(zhǎng)時(shí)間的平均無(wú)故障時(shí)間。
◆為了保障通信的可靠性，要求冗余的網(wǎng)口,串口,供電系統(tǒng)以及方便維護(hù)和操作。
◆為了保證遠(yuǎn)程監(jiān)控的數(shù)據(jù)的安全性，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理和智能控制。
◆鑒于風(fēng)力資源本身特點(diǎn) ,如何有效地對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行監(jiān)控,以確保風(fēng)電場(chǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行至關(guān)重要。
使用研祥過(guò)程監(jiān)控機(jī)PPC產(chǎn)品可采集如下參數(shù)：
◆風(fēng)機(jī)的主要信息:風(fēng)速、功率、發(fā)電量、發(fā)電時(shí)間、溫度、濕度
◆葉輪/變漿系統(tǒng):漿葉的角度、變漿電機(jī)的溫度、葉輪對(duì)風(fēng)角度
◆變流器/冷卻系統(tǒng)：溫度、濕度
◆電機(jī)/電網(wǎng)系統(tǒng)： 電機(jī)的轉(zhuǎn)速、加速度、電網(wǎng)的電流、電壓、頻率、功率
◆偏航/液壓系統(tǒng): 偏航位置、風(fēng)力、風(fēng)速、大氣壓
◆運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè): 環(huán)境溫度、濕度、機(jī)艙溫度、濕度、塔基溫度、濕度
四、系統(tǒng)框圖
應(yīng)用實(shí)例：河北張家口風(fēng)場(chǎng)項(xiàng)目
◆研祥寬溫型工業(yè)平板電腦PPC-1261內(nèi)置組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)控制器的數(shù)據(jù)采集并上傳，同時(shí)實(shí)現(xiàn)本地HMI功能,方便操作人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)。
◆監(jiān)控中心通過(guò)平板電腦對(duì)整個(gè)風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和維護(hù)，比如遠(yuǎn)程優(yōu)化風(fēng)機(jī)生產(chǎn)狀況,監(jiān)測(cè)性能,故障診斷、生成詳細(xì)的定制報(bào)告等。
五、EVOC產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
PPC-1261 是一款配置12.1”工業(yè)級(jí)顯示屏的無(wú)風(fēng)扇低功耗工業(yè)平板電腦，采用Intel? AtomN455 低功耗處理器，具有豐富的I/O 接口，同時(shí)主板采用大量?jī)?yōu)質(zhì)固態(tài)電容、密封式電感、低溫MOS 管等高規(guī)格器件，適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較為惡劣的環(huán)境，已廣泛應(yīng)用于如風(fēng)電塔基監(jiān)控、太陽(yáng)能光伏設(shè)備、橡膠硫化機(jī)設(shè)備、等測(cè)控領(lǐng)域。
結(jié)論
國(guó)內(nèi)知名風(fēng)電企業(yè)在風(fēng)機(jī)的塔基和監(jiān)控中心采用研祥PPC產(chǎn)品以及工業(yè)專用服務(wù)器，研祥工業(yè)產(chǎn)品憑借無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)、抗震、沖擊、防塵、緊湊等優(yōu)點(diǎn)，能在比較苛刻的環(huán)境中使用，有效降低維護(hù)成本。現(xiàn)已成功在內(nèi)蒙、新疆和河北多個(gè)風(fēng)場(chǎng)可靠運(yùn)行，獲得業(yè)主較高的評(píng)價(jià)。
（轉(zhuǎn)載）
