一、項目背景
風(fēng)力發(fā)電公司一般有很多風(fēng)電場(chǎng)，每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的占地面積都比較大，調度管理比較復雜。力控科技推出的風(fēng)電場(chǎng)監控管理系統，能夠使每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)能夠有效地調度、管理每臺風(fēng)機，也能夠使風(fēng)電公司能夠共享每個(gè)風(fēng)場(chǎng)的數據。實(shí)實(shí)在在地提高了企業(yè)生產(chǎn)管理的效率。
二、項目建設目標
★顯示機組的運行數據，如機組的瞬時(shí)發(fā)電功率、累計發(fā)電量、發(fā)電小時(shí)數、風(fēng)輪及電機的轉速和風(fēng)速、風(fēng)向等，用風(fēng)玫瑰圖、曲線(xiàn)或圖表的形式直觀(guān)地顯示出來(lái)。
★顯示風(fēng)電機組的運行狀態(tài)，如開(kāi)機、停車(chē)、調向、手/自動(dòng)控制以及大/小發(fā)電機工作等情況。
★顯示各機組運行過(guò)程中發(fā)生的故障。在顯示故障時(shí)，顯示出故障的類(lèi)型及發(fā)生時(shí)間，以便運行人員及時(shí)處理及消除故障，保證風(fēng)電機組的安全和持續運行。
★實(shí)現對風(fēng)場(chǎng)內所有風(fēng)機的啟動(dòng)、停止、復位等功能的實(shí)時(shí)控制。
★實(shí)現公司級數據共享。

三、系統功能
3.1 完整實(shí)時(shí)數據展現
力控科技監控平臺軟件具備風(fēng)電行業(yè)專(zhuān)用的設備負荷專(zhuān)用曲線(xiàn)及監測組件，適合風(fēng)電場(chǎng)級監控和風(fēng)電場(chǎng)運維中心的系統集成，采用核心數據庫系統實(shí)現風(fēng)電場(chǎng)的所有風(fēng)電機組、繼電保護、風(fēng)速、發(fā)電量、售電量等運行情況的遠程監視和接收匯總，使各級部門(mén)都能及時(shí)的了解風(fēng)電機組運行狀態(tài)和發(fā)電狀況?？蓪?shí)現以下參數的匯總展示：
電網(wǎng)參數：包括電網(wǎng)三相電壓、三相電流、電網(wǎng)頻率、功率因數等。電壓故障檢測：電網(wǎng)電壓閃變、過(guò)電壓、低電壓、電壓跌落、相序故障、三相不對稱(chēng)等。
氣象參數：包括風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度等。
機組狀態(tài)參數：包括：風(fēng)輪轉速、發(fā)電機轉速、發(fā)電機線(xiàn)圈溫度、發(fā)電機前后軸承溫度、齒輪箱油溫度、齒輪箱前后軸承溫度、液壓系統油溫、油壓、油位、機艙振動(dòng)、電纜扭轉、機艙溫度等。



3.2 實(shí)現風(fēng)機遠程控制
可以根據生產(chǎn)需求，實(shí)現對單臺、回路、及全部風(fēng)機進(jìn)行，故障復位、遠程停機及遠控啟動(dòng)操作，方便對風(fēng)機的集中管理。并可根據電網(wǎng)實(shí)時(shí)參數，外部氣象條件參數，按照設定好的控制策略，實(shí)現對風(fēng)機啟停、復位的遠程控制。
1）主控系統檢測電網(wǎng)參數、氣象參數、機組運行參數，當條件滿(mǎn)足時(shí)，啟動(dòng)偏航系統執行自動(dòng)解纜、對風(fēng)控制，釋放機組的剎車(chē)盤(pán)，調節槳距角度，風(fēng)車(chē)開(kāi)始自由轉動(dòng)，進(jìn)入待機狀態(tài)。
2）當外部氣象系統監測的風(fēng)速大于某一定值時(shí)，主控系統啟動(dòng)變流器系統開(kāi)始進(jìn)行轉子勵磁，待發(fā)電機定子輸出電能與電網(wǎng)同頻、同相、同幅時(shí)，合閘出口斷路器實(shí)現并網(wǎng)發(fā)電。
3）風(fēng)力機組功率、轉速調節根據風(fēng)力機特性，當機組處于最佳葉尖速比λ運行時(shí)，風(fēng)機機組將捕獲得最大的能量，雖理論上機組轉速可在任意轉速下運行，但受實(shí)際機組轉速限制、系統功率限制，不得不將該階段分為以下幾個(gè)運行區域：即變速運行區域、恒速運行區域和恒功率運行區。額定功率內的運行狀態(tài)包括：變速運行區（最佳的λ）和恒速運行區。

3.3 數據統計與查詢(xún)
1）歷史狀態(tài)日志查詢(xún)：根據選擇風(fēng)機及時(shí)間段，查詢(xún)風(fēng)機的歷史工作狀態(tài)。

2）歷史瞬態(tài)日志查詢(xún)：查詢(xún)選擇風(fēng)機在設定時(shí)間段內的歷史數據記錄。

3）歷史故障日志查詢(xún)，查詢(xún)當前選擇風(fēng)機在查詢(xún)時(shí)間段內的故障狀態(tài)。

3.4 強大的風(fēng)勢曲線(xiàn)與風(fēng)頻圖
1）風(fēng)速曲線(xiàn)圖：根據設定時(shí)間段，自動(dòng)根據數據差值，描繪風(fēng)速變化軌跡，并根據設定起始風(fēng)速及區間，自動(dòng)統計于右側表格。

2）趨勢圖：可以將風(fēng)機所有變量在設定時(shí)間段內的數據記錄獲取到右側表格，并且于左側區域以曲線(xiàn)方式表現。

3）風(fēng)頻圖：查詢(xún)設定時(shí)間段內，各風(fēng)速區間出現的次數，以柱狀圖的形式表現。
4）關(guān)系對比圖；在同一曲線(xiàn)控件內同時(shí)顯示兩個(gè)不同變量在同一時(shí)間段內的線(xiàn)性對比關(guān)系

3.5有功功率跟蹤控制功能
風(fēng)電場(chǎng)正式運行過(guò)程中，為了避免風(fēng)力強度較高的時(shí)候，風(fēng)力發(fā)電電量傳輸到電網(wǎng)中的時(shí)候功率過(guò)大，需要對風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)機在不同的風(fēng)力情況下，自控控制開(kāi)啟不同數量的風(fēng)機，使風(fēng)力發(fā)電的功率按照計劃的輸送功率進(jìn)行運行，因此系統在設計實(shí)施過(guò)程中專(zhuān)門(mén)加入了有功功率跟蹤控制功能。
邏輯控制模塊單元：
●首先對單個(gè)風(fēng)機都設定是否參與AGC自動(dòng)控制單元：在運行過(guò)程中，如果因為檢修或者其他原因可以手動(dòng)將某一臺或多臺風(fēng)機停止參與AGC自動(dòng)控制，在該情況下，自動(dòng)控制的時(shí)候不在將該風(fēng)機參與自動(dòng)運算。
●停風(fēng)機自動(dòng)控制單元：在當前時(shí)間情況下，比較當前所有風(fēng)機的總體發(fā)電功率和中調設定的有功功率數據差，在總體發(fā)電功率大于有功功率的時(shí)候，停機部分風(fēng)機的運行。
●風(fēng)機停機選擇:
對需要停止的風(fēng)機選擇上，需要首先篩選掉檢修或其他原因未參與AGC控制的風(fēng)機，然后取消部分當前停止的風(fēng)機，從1號開(kāi)始遍歷所有的風(fēng)機，查找單個(gè)風(fēng)機的發(fā)電功率比較接近功率差值的風(fēng)機，停止掉該風(fēng)機，該方案存在的缺點(diǎn)是可能找不到適合的風(fēng)機，這時(shí)還需要從1號開(kāi)始停止風(fēng)機的運行，同時(shí)在找到的情況下可能存在直接多次停止同一臺風(fēng)機的情況，不建議采用該方案。
●手動(dòng)投入情況：界面存在手動(dòng)輸入框，可以人工輸入設定功率，系統自動(dòng)判斷該設定為較高優(yōu)先級，自動(dòng)根據輸入的數據控制風(fēng)機的運行。
●風(fēng)機運行的判斷：在實(shí)際發(fā)電功率曲線(xiàn)和設定功率曲線(xiàn)差值較大，實(shí)際發(fā)電功率較小的情況下，自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機的運行，啟動(dòng)方案為，首先判斷出每臺風(fēng)機的平均發(fā)電功率，在差值處于某一個(gè)點(diǎn)的情況下開(kāi)始判斷，啟動(dòng)功率差值/平均發(fā)電功率臺風(fēng)機，啟動(dòng)順序從停止風(fēng)機的順序順序啟動(dòng)即從最開(kāi)始停止的風(fēng)機開(kāi)始啟動(dòng)風(fēng)機的運行。

控制單元會(huì )根據預先設定的限值與實(shí)時(shí)數據進(jìn)行比對，根據控制策略實(shí)現對風(fēng)機的手動(dòng)或者自動(dòng)投切，從而達到各個(gè)回路的負荷平衡。
四、效益分析
系統投運后遠程監控中心與風(fēng)場(chǎng)控制中心數據庫平臺通訊，作為系統的客戶(hù)端，將各個(gè)風(fēng)廠(chǎng)的相關(guān)數據都采集到該中心。采集上來(lái)的數據分為實(shí)時(shí)數據和歷史數據，系統對采集上來(lái)的數據進(jìn)行統計分析，并且可提供運維記錄管理以及對電廠(chǎng)的產(chǎn)能進(jìn)行預測。整套系統的投運實(shí)現了中心與風(fēng)場(chǎng)之間的數據交互，通過(guò)先進(jìn)的軟、硬件技術(shù)和控制理論，提高了工作效率。由于實(shí)現了風(fēng)機的遠程監控與控制，使得運維人員能迅速快捷的了解風(fēng)機的實(shí)時(shí)運轉狀況，提高了突發(fā)故障的排查速度，從長(cháng)遠角度來(lái)看降低了整體運維成本。

詳情請見(jiàn)力控科技官網(wǎng)。