前言
隨著煤炭、石油等能源的逐漸減少，人類越來越重視可再生能源的利用。風(fēng)力發(fā)電是可再生能源中最廉價(jià)、最有希望的能源，而且是一種不污染環(huán)境的“綠色能源”。
現(xiàn)有風(fēng)電場的建設(shè)一般較分散，而風(fēng)電場經(jīng)理又要了解各風(fēng)場的運(yùn)行情況，現(xiàn)有的分散監(jiān)視與控制顯然不能滿足要求。
目前，風(fēng)電機(jī)組的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)都是由風(fēng)電機(jī)組制造商配套提供，各廠家的SACAD系統(tǒng)互不兼容，引入后很難對(duì)其更新升級(jí)。這樣就要求把各風(fēng)場各廠家的運(yùn)行參數(shù)集中起來以便于比較分析。
一般風(fēng)電場的選址比較偏僻，地理環(huán)境比較惡劣，工作人員居住地離現(xiàn)場較遠(yuǎn)，工作人員工作起來比較辛苦，而且也因?yàn)楣ぷ鳁l件惡劣不易招到新的工作人員。
因?yàn)楦黠L(fēng)電場相距較遠(yuǎn)，而每個(gè)風(fēng)場內(nèi)風(fēng)機(jī)數(shù)量也很多，所以每個(gè)風(fēng)場都需要配置一定的工作人員進(jìn)行日常的巡檢維護(hù)，從而造成了人員的浪費(fèi)。
為了解決用戶的上述困惑，我們提出了風(fēng)電場遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)方案，在幾百至幾千公里之外的城市設(shè)置了監(jiān)控中心。風(fēng)電公司通過該系統(tǒng)可以對(duì)各地的風(fēng)電場的運(yùn)行情況進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，解決了風(fēng)電公司以前難以對(duì)各地的風(fēng)電場統(tǒng)一管理的問題，且可以對(duì)風(fēng)電場中的多種風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電場無人值守的目標(biāo)。客戶雖然在幾百公里之外，卻如身臨其境。
1方案
風(fēng)電場遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)主要對(duì)分布在不同地區(qū)風(fēng)電場的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及場內(nèi)變電站的設(shè)備運(yùn)行情況及生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控，使監(jiān)控中心能夠及時(shí)準(zhǔn)確地了解各風(fēng)電場的生產(chǎn)運(yùn)行狀況。風(fēng)力發(fā)電場自動(dòng)化集控系統(tǒng)包括對(duì)風(fēng)電場的風(fēng)力狀況和機(jī)組、風(fēng)電場運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與集中處理，提供就地操作和遠(yuǎn)程監(jiān)控人機(jī)界面，還可自動(dòng)或根據(jù)管理人員反饋的指令對(duì)風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場運(yùn)行進(jìn)行效率優(yōu)化和安全保障控制。
該方案具有如下的優(yōu)勢：
能實(shí)現(xiàn)各種異構(gòu)風(fēng)電場監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)通信、互連互通，能夠大幅提高集成效率，滿足現(xiàn)有的和將來不斷出現(xiàn)的需求;
屏蔽了底層設(shè)備，減少了系統(tǒng)通信連接和數(shù)據(jù)交換成本，使各風(fēng)電場單個(gè)監(jiān)測設(shè)備的更換不影響整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)作，使子站子系統(tǒng)具有良好的網(wǎng)絡(luò)連接功能，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況靈活使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，具備同時(shí)和省級(jí)、地區(qū)級(jí)主站通信的能力;
降低投資風(fēng)險(xiǎn)和投資成本，允許現(xiàn)有風(fēng)電場監(jiān)測系統(tǒng)逐步升級(jí)改造而不是完全拋棄原來投資，而且為將來的數(shù)字化電力自動(dòng)化系統(tǒng)改造帶來便利。
主站和子站間交互的風(fēng)電場所有信息按標(biāo)準(zhǔn)的IEC 61850模型運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)信息在運(yùn)行系統(tǒng)和其他支持系統(tǒng)之間的共享，減少重復(fù)建設(shè)和投資，提高設(shè)備、系統(tǒng)的兼容性和穩(wěn)定性，降低監(jiān)測成本;
有效利用電力系統(tǒng)廣泛使用的2M通信接口，讓遙測、遙調(diào)、遙控、遙信信息和圖像、聲音、安防報(bào)警等信息互不影響的傳送，并且保證通信的時(shí)效性和可靠性。
2總體設(shè)計(jì)
2.1 原理圖
風(fēng)電場中央監(jiān)控系統(tǒng)一般由一臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)、通信接口、通信電纜、總線連接器、光電轉(zhuǎn)換器、多膜光纜組成。通過與風(fēng)電機(jī)組就地控制器(下位機(jī))通信而獲得數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控的目的。
