一、 系統概述

   全球能源供應緊張,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)電對于調整能源結構,節能減排,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實(shí)意義。2012年頒布的《可再生能源“十二五”規劃》對風(fēng)電提出了優(yōu)化資源配置，改變地域分布相對集中，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)運行等問(wèn)題。通過(guò)研祥解決方案可以方便的實(shí)現風(fēng)機監控、單個(gè)風(fēng)場(chǎng)監控以及風(fēng)電場(chǎng)的集群監控在內的三層監控系統。

  二、 系統描述

   電監控系統有分為三層：
 
   第一層，現場(chǎng)采集:通過(guò)PLC或PAC采集現場(chǎng)各種設備信號，檢測和控制一些設備的運行。

   第二層，工控機和工業(yè)交換機:通過(guò)工控機可以現場(chǎng)查看分機設備的運行狀態(tài)，并可由工控機下達控制風(fēng)葉運行狀態(tài)的命令。通過(guò)工業(yè)交換機和電場(chǎng)服務(wù)器進(jìn)行數據交換，采用高可靠的工業(yè)級的設備能保證系統的正常穩定的運行。平板電腦的使用環(huán)境溫度為-25℃ ～ 60℃，具有很強的現場(chǎng)適應能力。它可將數據存儲在工業(yè)電子盤(pán)中即時(shí)網(wǎng)絡(luò )中斷，采集數據也可以得到很好的保存。整機采用低功耗密封嵌入式平臺，大大提高了在惡劣環(huán)境中的穩定性和可靠性。通過(guò)觸摸屏可以現場(chǎng)查看、改變風(fēng)機的數據。

   第三層，風(fēng)場(chǎng)服務(wù)器:監空控中心使用風(fēng)場(chǎng)服務(wù)器同時(shí)監控風(fēng)場(chǎng)所有風(fēng)機，實(shí)時(shí)顯示每個(gè)風(fēng)機狀態(tài)和參數，并可根據具體風(fēng)量控制風(fēng)機的運行速度，對風(fēng)機綜合管理，實(shí)時(shí)監測存儲運行的數據。

  三、 系統要求

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),管理模式為多級管理體系,集團化運營(yíng)。

電機控制系統電磁環(huán)境惡劣，需要監控產(chǎn)品具有較強的抗電磁干擾能力、較長(cháng)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,供電系統以及方便維護和操作。

為了保證遠程監控的數據的安全性，可實(shí)現遠程管理和智能控制。

鑒于風(fēng)力資源本身特點(diǎn) ,如何有效地對風(fēng)力發(fā)電機進(jìn)行監控,以確保風(fēng)電場(chǎng)安全、可靠、經(jīng)濟地運行至關(guān)重要。

  使用研祥過(guò)程監控機PPC產(chǎn)品可采集如下參數： 

風(fēng)機的主要信息: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:漿葉的角度、變漿電機的溫度、葉輪對風(fēng)角度

變流器/冷卻系統：溫度、濕度

電機/電網(wǎng)系統： 電機的轉速、加速度、電網(wǎng)的電流、電壓、頻率、功率

偏航/液壓系統: 偏航位置、風(fēng)力、風(fēng)速、大氣壓

運行環(huán)境監測: 環(huán)境溫度、濕度、機艙溫度、濕度、塔基溫度、濕度

  四、 系統框圖

  應用實(shí)例：河北張家口風(fēng)場(chǎng)項目

  研祥寬溫型工業(yè)平板電腦PPC-1261內置組態(tài)軟件，實(shí)現風(fēng)機控制器的數據采集并上傳，同時(shí)實(shí)現本地HMI功能,方便操作人員現場(chǎng)調試和維護。

監控中心通過(guò)平板電腦對整個(gè)風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行遠程管理和維護，比如遠程優(yōu)化風(fēng)機生產(chǎn)狀況,監測性能,故障診斷、生成詳細的定制報告等。
 
  五、 EVOC產(chǎn)品優(yōu)勢

  PPC-1261 是一款配置12.1”工業(yè)級顯示屏的無(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?jì)?yōu)質(zhì)固態(tài)電容、密封式電感、低溫MOS 管等高規格器件，適應工業(yè)現場(chǎng)較為惡劣的環(huán)境，已廣泛應用于如風(fēng)電塔基監控、太陽(yáng)能光伏設備、橡膠硫化機設備、等測控領(lǐng)域。

  六、 結論

  國內知名風(fēng)電企業(yè)在風(fēng)機的塔基和監控中心采用研祥PPC產(chǎn)品以及工業(yè)專(zhuān)用服務(wù)器，研祥工業(yè)產(chǎn)品憑借無(wú)風(fēng)扇設計、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，有效降低維護成本?，F已成功在內蒙、新疆和河北多個(gè)風(fēng)場(chǎng)可靠運行，獲得業(yè)主較高的評價(jià)。