風(fēng)力發(fā)電系統介紹

    風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來(lái)越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風(fēng)能約為2.74×109MW，其中可利用的風(fēng)能為2×107MW，比地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總量還要大10倍。中國風(fēng)能儲量很大、分布面廣，僅陸地上的風(fēng)能儲量約2.53億千瓦。隨著(zhù)全球經(jīng)濟的發(fā)展，風(fēng)能市場(chǎng)也迅速發(fā)展起來(lái)。

    風(fēng)能產(chǎn)業(yè)作為一個(gè)新興的有前景的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),尤其在當前國家提倡建設節能性社會(huì )的歷史時(shí)期，受到國家的空前重視和傾斜性政策支持，預計的2020年我國風(fēng)電總裝機容量要達到3000萬(wàn)千瓦的目標，為風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了很大的空間。

    在風(fēng)力發(fā)電系統中兩個(gè)主要部件是風(fēng)力機和發(fā)電機。風(fēng)力機向著(zhù)變漿距調節技術(shù)、發(fā)電機向著(zhù)變速恒頻發(fā)電技術(shù)，這是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展的趨勢，也是當今風(fēng)力發(fā)電的核心技術(shù)，研華的無(wú)風(fēng)扇無(wú)人職守工控機是風(fēng)力發(fā)電的惡略環(huán)境的可靠平臺。

項目介紹：

    該項目為2008年北京綠色奧運項目之一，目的是為奧運會(huì )期間提供充足的電源，并使用1500KW直驅永磁風(fēng)力發(fā)電機組。前期階段使用研華ARK-3380系列工控機，主要用于風(fēng)力發(fā)電的兩個(gè)核心部件之一的風(fēng)力機的監控和控制方面。

    2008年奧運會(huì )是中華民族的一大盛事，而且該項目對使用的性能和穩定性等方面要求都比較高，而且使用環(huán)境比較嚴苛，所以對于所采用的產(chǎn)品必須進(jìn)行嚴格的挑選。

    SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系統，即數據采集與監視控制系統，大量用于電力系統、石油化工、給水系統等領(lǐng)域的數據采集與監視控制。SCADA系統是以計算機為基礎基于工業(yè)以太網(wǎng)的生產(chǎn)過(guò)程控制與調度自動(dòng)化系統。它可以對現場(chǎng)的運行設備進(jìn)行監視和控制，以實(shí)現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類(lèi)信號報警等各項功能。各種采集信號及控制信號通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)匯總到其中最前端的數據匯總處理機-研華的嚴苛計算機ARK-3380系列。

    ARK-3380系列可以提供4個(gè)以太網(wǎng)的接口，在前端可以匯集更多的數據，在網(wǎng)絡(luò )方面可以采用鏈路聚合以及LAN Bypass的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，有效地提高了網(wǎng)絡(luò )的傳輸效率和傳輸的可靠性。

工控機系統需求

    ● 能夠提供3個(gè)以上的網(wǎng)絡(luò )接口，有良好的兼容特性，可以通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)和前端的設備有機的連接。

    ● 主頻必須PM 1G以上的，并且能夠配合用戶(hù)的程序穩定的運行。

    ● 至少2個(gè)RS-232的接口，一個(gè)USB的接口。

    ● 尺寸要求能夠嵌入在風(fēng)機的設備里面，重量輕。

    ● AT供電模式，直流供電，不能干擾其他的設備。

    ● 由于設備要在風(fēng)塔內無(wú)人值守運行，風(fēng)塔內的環(huán)境比較嚴苛，要求溫度-20到60度，抗高灰塵，無(wú)風(fēng)扇設計，24小時(shí)不停機穩定運行。

    根據該項目要求，向用戶(hù)提供研華的嚴苛產(chǎn)品ARK-3380系列和ELO的觸屏，并根據用戶(hù)的特殊要求進(jìn)行了系統整合。

ARK-3380系列特點(diǎn)：適合無(wú)人值守工作站

    ● 由于風(fēng)扇是在惡略環(huán)境下最容易出問(wèn)題故障點(diǎn),ARK系列工控機的無(wú)風(fēng)扇特性大大提高了機器的MTTF(平均無(wú)故障時(shí)間).　　

    ● 傳導散熱使擁有良好的密封性 ,可以有效的隔絕灰塵\腐蝕性氣體對信號傳導點(diǎn)的氧化作用而導致的宕機,減少維護費用,適合在電力監控點(diǎn)及DCS應用的高灰塵,溫度變化比較大無(wú)人職守場(chǎng)合使用.

    ● ARK-3380系列使用的集成多網(wǎng)口all in one方案,不用再通過(guò)擴展方式,可以幫用戶(hù)節省成本.

    ● 外型堅固,體積小,安裝 搬運 維護簡(jiǎn)單.

風(fēng)電場(chǎng)的監控系統

    由于風(fēng)電場(chǎng)單機容量小，數量多，為了確保各臺風(fēng)力機的安全運行，風(fēng)電場(chǎng)設置有先進(jìn)的計算機監控系統，該系統一般由就地監控(LCS)和中央監控(CMCS遙控)兩部分組成，就地監控包括如下功能： 

    (1)運行人員可以從就地控制盤(pán)前計算機屏幕上了解到的各臺風(fēng)力機的運行狀況，如：該風(fēng)力機處風(fēng)速、發(fā)電機電壓、電流、功率因數、主軸轉速、齒輪箱及軸承溫度等等。 

    (2)可以通過(guò)控制盤(pán)上的鍵盤(pán)，方便地修改風(fēng)力機的保護定值，如過(guò)壓保護整定范圍，頻率保護整定范圍，風(fēng)速極限值的修改等等。 

    (3)該控制系統能根據自己所檢測到的風(fēng)速、風(fēng)向情況自動(dòng)發(fā)出自動(dòng)適應風(fēng)向(即自動(dòng)偏航)或停機的控制命令，同時(shí)還能進(jìn)行自我診斷風(fēng)力機是否存在故障是否需要停機。該系統還能對電網(wǎng)進(jìn)行檢測，如發(fā)現電網(wǎng)電壓、頻率工作不正常則立即停機，待電網(wǎng)恢復正常后自動(dòng)起動(dòng)。 

    (4)該控制系統具有先進(jìn)的記錄功能，能記錄所有發(fā)生過(guò)的故障或不正常運行狀態(tài)，  并告訴運行人員發(fā)生故障的時(shí)間。該系統還能進(jìn)行產(chǎn)量報告，能記錄該風(fēng)力機的月發(fā)電量， 及累計發(fā)電量和運行小時(shí)數。
中央控制系統設在控制室內，通過(guò)監視器  我們可以了解到整個(gè)風(fēng)場(chǎng)各臺風(fēng)力機的運行狀況。中央控制系統除主機外，還有一套備用設備，可供主機故障時(shí)投入，可隨時(shí)向人們提供所需的報告。

    事實(shí)證明，ARK-3380系列+ELO的組合使用一年來(lái)，穩定可靠，比傳統一體化產(chǎn)品有更高的穩定性、可靠性，得到了用戶(hù)高度肯定，也增強研華持續專(zhuān)注于國內重大基礎設施項目建設的信心和熱情。