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                            電力系統解決方案

                            風力安全發電監控系統解決方案
                            時間: 2012/7/30 15:31:35

                               風力發電站(WindPower)一般簡稱風電站,屬綠色能源,清潔能源。風力發電是風能利用的重要形式,風能是可再生、無污染、能量大、前景廣的能源,大力發展清潔能源是世界各國的戰略選擇。風電技術裝備是風電產業的重要組成部分,也是風電產業發展的基礎和保障,世界各國紛紛采取激勵措施推動本國風電技術裝備行業發展。

                               風力發電站通常設置在迎風面的海岸、近岸的淺海區域、內陸無人地帶迎風面的平地或丘陵地帶上,都是屬于人煙稀少環境惡劣的區域,容易因為人跡罕見而輕忽本身的安全警戒與維護;風力發電站設備部分非常復雜,風機依照結構及運轉技術可以有很多種類型。這些由成本、噪音、美學及發電效率、環境、空氣動力及設計的復雜因素來決定,因此在總體設備運作上的監控也就有很多的項目,這些監控項目結果及參數都必須通過傳輸系統送到電力站監控室或發電廠的監控室以作為運作監控使用。

                                風力安全發電監控系統數據采集

                                所有風力發電設備都必須要有遠程數據收集器:包含風力計、風向計、溫濕度計、電壓電流計表及油壓液位傳感器及馬達轉速計等傳感器,以及收集端RTU設備來對現場風機及發電機設備運行情況做準確監控,收集目前運作數據及設備控制狀態,再將控制信號及信息通過網絡傳送到服務器,再服務器產生報表及狀態欄以做為操作人員直觀的監控參考。

                                風力發電在主系統通過網絡及探測器進行電網參數檢測、目前風力及風向狀況、現場設備工作溫度數據及目前工作電壓及電流的穩定情況,并對風力發電機組自動進行連、脫機控制,并監控齒輪箱、發電機的運轉溫度是否過高,油壓液壓系統的壓力與液位是否正常,同時依照風力風向狀況進行轉向偏向及槳葉偏向俯仰角度等調整動作,獲取最佳風力轉動力源,進而提高風力發電機的發電效率與質量。
                               
                                對于收集所得數據,如出現任何異常,設備監控系統會自動進行告警警報功能,如遇緊急狀況系統必須有自動停機的遠程控制能力。確保風力發電機組可以完全安全可靠的運行。這些都是通過安裝于風力發電機組塔柱底部空間的機柜監控設備來完成這些系統運行狀態控制與顯示,還有歷史數據查詢、故障查詢等功能。

                                風力安全發電監控系統結構分析

                                風力安全發電監控系統解決方案主要組成:網絡服務器采用分布式架構數據伺服,在設備監控主服務器上作為發電機組設備監測系統;采用JAVA語言及SQL數據庫存儲各類數據,集成遠程控制、綜合數據查詢、風機故障分析等功能,支持多種類型通訊規則,并具有可擴展性和跨平臺型功能,設備監控系統能支持多種通訊協議,支持通訊協議擴展;采分布式主從結構,支持雙Master或Master-slave方案,支持冷備份和熱備份,可靈活可靠的用戶權限配置,支持本地監控和遠程監控。

                                現場設備監測項目包括風向、風速、溫度等風力氣候監測,及發電機電壓、電流、功率調節機組等監測;風力發電機監測主要包括風力機電力調節機組監測與風場氣候環境監測。風力發電調節機組監測主要是為了確保運轉機組在設定的參數范圍內進行運轉,并維持發電效率;而風力場氣候監測則用以監測外在環境氣候影響因素,以保全風力發電機運轉無外力干擾,確保風力發電機組安全使用。監控系統要求外形簡潔容易操作,具備有IP67及NEMA5以上防水耐腐蝕及抗震性,能應付惡劣環境使用,并且系統穩定低故障率。同時為迎合各種數據的不同探測收集器,RTU的接口必須豐富多元才能完整收集所有類型的數據,這樣才能順利的傳輸到后端監控盤上,最后要能實現遠程管理和控制,如此才是風力發電站完整的設備監控解決方案。監控系統架構圖如圖所示。

                                未來安全監控發展

                                由于大部分風電站都位處偏僻區域,監控必須符合無人化、遠程化、高清化及網絡化的要求,但由于部分風電站處于海岸休憩區,風力發電站的安全保密及傳輸線路安全都變得非常重要,因此3G架構傳輸也變成是風力發電站在監控及影像和數據實時傳輸的發展需求之一。隨著電力能源不足及風力發電站不斷發展,風力發電站安全監控應用項目及解決方案也會不斷改良,朝風力發電站的安全監視監控整體化的集成系統發展,包含環境及設備監控系統、防盜系統、消防系統、報警系統的高智能化、自動化、一體化。

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