風(fēng)電場(chǎng)scada監(jiān)控系統(tǒng)

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1、WORD格式可編輯力控風(fēng)電版監(jiān)控組態(tài)軟件FCWP在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用關(guān)鍵詞：力控風(fēng)電版監(jiān)控組態(tài)軟件FCWP風(fēng)力發(fā)電德國(guó)Beckhoff嵌入式PC風(fēng)玫瑰圖電力規(guī)約1、行業(yè)背景1.1、現(xiàn)狀隨著煤碳、石油等能源的逐漸枯竭，人類越來(lái)越重視可再生能源的利用。風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。其蘊(yùn)量巨大，全球的風(fēng)能約為2.74X109MW，其中可利用風(fēng)能約為2X107MW，比地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總量還要大10倍。中國(guó)風(fēng)能儲(chǔ)量很大，分布面廣，僅陸地上的風(fēng)能儲(chǔ)量就約2.53億千瓦。我國(guó)的風(fēng)電發(fā)展起步較晚，但在國(guó)家政策的激勵(lì)和扶持下也取得

2、了長(zhǎng)足的進(jìn)步，到2010年累計(jì)裝機(jī)容量可達(dá)2000萬(wàn)千瓦。1.2、需求分析風(fēng)能資源豐富的地區(qū)一般都比較偏遠(yuǎn)，而且環(huán)境惡劣，在風(fēng)電站中，風(fēng)電機(jī)組分布比較分散、監(jiān)控參數(shù)多，這都會(huì)給風(fēng)電系統(tǒng)的控制帶來(lái)不利影響。為充分有效地利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電，監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SupervisoryControlandDataAcquisition，SCADA)系統(tǒng)作為自動(dòng)化控制的核心具有信息完整等優(yōu)點(diǎn)，能提高效率，正確掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，加快決策，有助于快速診斷系統(tǒng)故障狀態(tài)，對(duì)提高風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行的可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)效益具有不可替代的作用。作為國(guó)產(chǎn)監(jiān)控組態(tài)軟件的領(lǐng)軍者，北

3、京三維力控科技一直關(guān)注風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展，結(jié)合國(guó)外著名廠商倍福（BeckHoff）的嵌入式PC控制器CX1020，總結(jié)多年來(lái)風(fēng)電行業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了風(fēng)電專用版監(jiān)控組態(tài)軟件FCWP。WORD格式可編輯2、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D整個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可以分為三個(gè)層次1）就地監(jiān)控部分:布置在每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒的控制柜內(nèi)，每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的就地控制能夠?qū)Υ伺_(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,并對(duì)其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。2）中央監(jiān)控部分:一般布置在風(fēng)電場(chǎng)控制室內(nèi)。工作人員能夠根據(jù)畫(huà)面的切換隨時(shí)控制和了解風(fēng)電場(chǎng)同一型號(hào)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行和操作。3）遠(yuǎn)程監(jiān)控部分:根據(jù)需要布置在不同地

4、點(diǎn)的遠(yuǎn)程控制，遠(yuǎn)程控制目前一般通過(guò)光纖或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等通訊方式訪問(wèn)中控室主機(jī)進(jìn)行控制。3.、德國(guó)BeckHoff嵌入式PCCX1020德國(guó)倍福高性能嵌入式PCCX1020配備有1GHz的Intel?Celeron?MCPU，在超低內(nèi)核電壓下運(yùn)行，具有低熱功耗的特點(diǎn)，其TDP（熱設(shè)計(jì)功率）僅為7W。雖然設(shè)計(jì)非常緊湊，卻不需要使用風(fēng)扇。因?yàn)樗肅F卡作為啟動(dòng)和存儲(chǔ)介質(zhì)，所以控制器內(nèi)無(wú)需使用旋轉(zhuǎn)介質(zhì)，WORD格式可編輯增加整個(gè)系統(tǒng)的MTBF（平均無(wú)故障工作時(shí)間）。精心的產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)適合在惡劣的氣候環(huán)境下正常運(yùn)行，高速EtherCAT現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)合北京三

5、維力控科開(kāi)發(fā)的風(fēng)電專用協(xié)議，使整個(gè)控制系統(tǒng)具有快速控制技術(shù)以及實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控等基本特征。借助于倍福嵌入式PCCX1020的強(qiáng)大功能和風(fēng)電控制專用模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)機(jī)各參數(shù)的采集與控制：電網(wǎng)參數(shù)、氣象參數(shù)、機(jī)組狀態(tài)參數(shù)、變槳控制、發(fā)電機(jī)運(yùn)行控制和管理（機(jī)艙）等。4.、力控風(fēng)電設(shè)備SCADA監(jiān)控軟件FCWP力控風(fēng)電設(shè)備SCADA監(jiān)控軟件FCWP具備風(fēng)電行業(yè)專用的設(shè)備負(fù)荷專用曲線及監(jiān)測(cè)組件，適合風(fēng)電場(chǎng)級(jí)監(jiān)控和風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維中心的系統(tǒng)集成，采用核心數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、來(lái)實(shí)現(xiàn)全國(guó)相關(guān)各風(fēng)電場(chǎng)的所有風(fēng)電機(jī)組、繼電保護(hù)、風(fēng)速、發(fā)電量、售電量等運(yùn)行情況的遠(yuǎn)程監(jiān)視和接收匯

6、總，使各級(jí)部門都能及時(shí)的了解風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)和發(fā)電狀況。運(yùn)維中心采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)軟件。構(gòu)建統(tǒng)一的海量實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺(tái)，整合不同設(shè)備廠家的監(jiān)控系統(tǒng)，在管理層建設(shè)統(tǒng)一的管理數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)以生產(chǎn)管理和安全管理為核心的自動(dòng)報(bào)表功能、生產(chǎn)裝置的監(jiān)控功能、工藝指標(biāo)的考核功能和安全防范、生產(chǎn)監(jiān)督以及計(jì)量功能。建立生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)視系統(tǒng)平臺(tái)，通過(guò)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)的采集和整理，為專業(yè)管理人員提供龐大的信息數(shù)據(jù)庫(kù)，便于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，形成輔助決策系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用C/S?通信效率高，易擴(kuò)展，減少投資。運(yùn)維中心采用雙網(wǎng)關(guān)通信，數(shù)據(jù)通道和用戶上網(wǎng)通道隔離，安全

7、可靠。數(shù)據(jù)傳輸采用VPN方式，安全可靠，性價(jià)比高，系統(tǒng)軟件應(yīng)該穩(wěn)定、可靠，可組態(tài)，便于維護(hù)和二次開(kāi)發(fā)，減少投資。5、就地監(jiān)控部分就地監(jiān)控部分有下位數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)德國(guó)Beckhoff嵌入式PCCX1020和上位監(jiān)控組態(tài)軟件力控風(fēng)電設(shè)備SCADA監(jiān)控軟件FCWP組成。5.1、Beckhoff嵌入式PCCX1020控制實(shí)現(xiàn)WORD格式可編輯主控系統(tǒng)：主控系統(tǒng)是風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的主體，它實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)調(diào)向、自動(dòng)調(diào)速、自動(dòng)并網(wǎng)、自動(dòng)解列、故障自動(dòng)停機(jī)、自動(dòng)電纜解繞及自動(dòng)記錄與監(jiān)控等重要控制、保護(hù)功能。它對(duì)外的三個(gè)主要接口系統(tǒng)就是監(jiān)控系統(tǒng)、變槳控制系

8、統(tǒng)以及變頻系統(tǒng)(變頻器)，它與監(jiān)控系統(tǒng)接口完成風(fēng)機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的交換，與變槳控制系統(tǒng)接口完成對(duì)葉片的控制，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲以及恒速運(yùn)行，與變頻系統(tǒng)(變頻器)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)有功功