风力发电控制系统及远程监控.

1、风电场机组控制系统及远程监控风电场机组控制系统及远程监控 1111节能工程技术节能工程技术 叶雪萍叶雪萍 2323 风力发电控制系统介绍风力发电控制系统介绍 u风电机组类型-并网型 失速型（恒速恒频） 单速型 双速型 变速恒频 双馈式 直驱式 混合式 失速型（恒速恒频）机组结构 失速型（恒速恒频）机组特点失速型（恒速恒频）机组特点 风力发电机组的转 速不随风速的波动而变 化，始终维持恒转速运 转，从而输出恒定额定 频率的交流电。 系统目前普遍采用， 简单可靠，但是对风能 的利用不充分，因为风 力机只有在一定的叶尖 速比的数值下才能达到 最高的风能利用率。 变速恒频机组结构 变速恒频机组特点 风

2、力发电机组的转速随风速的 波动作变速运行，但仍输出恒 定频率的交流电。 此方式提高了风能的利用率， 增加了系统的柔动性，但将导 致必须增加实现恒频输出的电 力电子设备，增加系统复杂性。 风电控制系统的三大组成部分：风电控制系统的三大组成部分： 现场风力发电机组现场风力发电机组 控制单元控制单元 高速环型高速环型冗余冗余光纤光纤 以太网以太网 远程远程上位机上位机操作员操作员 站站 风力发电机组控制单元是每台风机控制的核心，实现 机组的参数监视、自动发电控制和设备保护等功能； 每台风力发电机组配有就地HMI人机接口以实现就地 操作、调试和维护机组； 高速环型冗余光纤以太网是系统的数据高速公路，将

3、 机组的实时数据送至上位机界面； 上位机操作员站是风电厂的运行监视核心，并具备完 善的机组状态监视、参数报警，实时/历史数据的记 录显示等功能，操作员在控制室内实现对风场所有机 组的运行监视及操作。 上位机监控软件的功能：上位机监控软件的功能： 系统具有友好的控制界面。在编制监控软件时，充分考 虑到风电场运行管理的要求，使用汉语菜单，使操作简单， 尽可能为风电场的管理提供方便。 系统显示各台机组的运行数据，如每台机组的瞬时发电 功率、累计发电量、发电小时数、风轮及电机的转速和风 速、风向等，将下位机的这些数据调入上位机，在显示器 上显示出来，必要时还可以用曲线或图表的形式直观地显 示出来。 系

4、统显示各风电机组的运行状态，如开机、停车、调向、 手/自动控制以及大/小发电机工作等情况，通过各风电机组 的状态了解整个风电场的运行情况。 系统能够及时显示各机组运行过程中发生的故障。在显 示故障时，能显示出故障的类型及发生时间，以便运行人 员及时处理及消除故障，保证风电机组的安全和持续运行。 系统能够对风电机组实现集中控制。值班员在集中控制 室内，只需对标明某种功能的相应键进行操作，就能对下 位机进行改变设置状态和对其实施控制。如开机、停机和 左右调向等。但这类操作有一定的权限，以保证整个风电 场的运行安全。 系统管理。监控软件具有运行数据的定时打印和人工即 时打印以及故障自动记录的功能，以

5、便随时查看风电场运 行状况的历史记录情况。 控制系统的基本组成 风机内部控制通信部分风机内部控制通信部分 控制系统的功能结构 风机与风机间或风机与控制中心的网络通信部分风机与风机间或风机与控制中心的网络通信部分 风电控制系统的现场控制站包括：风电控制系统的现场控制站包括： 塔座主控塔座主控 制器机柜制器机柜 机舱控制机舱控制 站机柜站机柜 变桨距系变桨距系 统统 变流器系 统 现场触摸 屏站 以太网交 换机 现场总线 通讯网络 UPS电 源 紧急停机 后备系统 风电控制系统基本功能：风电控制系统基本功能： （1）数据采集（DAS）功能：包括采集电网、气象、机组参 数，实现控制、报警、记录、曲线

6、功能等 （2）机组控制功能：包括自动启动机组、并网控制、转速控 制、功率控制、无功补偿控制、自动对风控制、解缆控制、 自动脱网、安全停机控制等 （3）远程监控系统功能：包括机组参数、相关设备状态的监 控，历史和实时曲线功能，机组运行状况的累计监测等。 利用利用C CO OC CO O做远程监控：做远程监控： 设备：描述 CoCo-80/90CoCo硬件,2/4/8/16通道 CoCo应用程序 PC端EDM软件 电源从发电机中接出，或者利用太阳 能 夹具带三脚架的不锈钢夹具 无线网络无线路由 GPRS天线 网络服务 传感器电力夹,电压探针 加速度,IEPE,数据线,安装附件 加速度传感器 无线路由 野外无线网络天线 CoCo-80： 风力发电整体的监控风力发电整体的监控 一个远程监控的例子一个远程监控的例子 远程监控的优点远程监控的优点: : 具有严密安全传输手段，保障生产数据的远程传送，具 有多级权限控制系统，分层管理，保障管理数据的安全。 实时显示生产情况和