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GE MDS数传电台在风电监控中的应用

2019-06-10 09:59栏目:创业
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一、概述

  随着传统石化能源的逐渐枯竭和低碳经济的兴起,人类对风能等可再生能源的利用越来越重视,风力发电技术也逐步发展起来。

  当前,风电机组的分布比较分散,监控参数也比较多,而一般风能资源丰富的地区都比较偏远,而且基础设施也不完善,这就给风力机组的监控提出了新的课题。

  为充分有效地利用风力进行发电,正确掌握系统运行状态,快速诊断系统故障,提高风电站运的可靠性、安全性与经济效益,本文介绍一种基于数传电台通信技术的风电远程监控系统。数传电台通信技术具有组网方便、建设和维护成本低、传输距离远、实时性高、响应时间快、通信可靠等优点,是本监控系统的理想通信方案。

二、系统组成

  风电远程监控系统结构如图1所示,主要由现场监控、数据传输、监控中心三个部分组成。现场监控部分安装在每台风力发电机塔筒的控制柜内,每台风力发电机的现场监控能够对该风力发电机的运行状态进行监控,并对采样的数据进行初步的处理;数据传输部分将现场采样的数据发送到远程监控中心服务器。

  图1 系统结构图

  1.现场监控部分

  现场监控部分由风机控制器和数传电台组成,远程监控中心通过数传电台提供的无线传输通道对现场发电机组各参数的进行采集与控制:电网参数、气象参数、机组状态参数、变桨控制、发电机运行控制和管理等。

  2.数据传输部分

  数据传输部分选择美国GE MDS生产的数传电台,它采用数字信号处理、纠错编码、软件无线电、数字调制解调和表面贴片一体化设计等技术,具有高性能、高可靠的特点,电台提供标准的RS-232数据口可直接与风机控制器连接,传输速率19200bps,误码低于10-6(-110dBm时),发射功率0.5-25瓦可调节,任何型号的电台可设置为主站或远程站使用,无中转通信距离达80公里,能适应室内或室外的恶劣工作环境。电台可工作于单工、半双工、全双工方式,收发同频或异频中转组网,并具有远程诊断、测试、监控功能,能满足风电监系统数据采集和控制需求,是风电监系统数据传输部分的理想选择。

  数传电台通过RS-232数据线连接到风机控制器,将采集到的风电机组运行的各种参数传送到远程监控中心,同时将监控中心下发的各种指令传送到风机控制器,完成对风电机组的控制。

  3.远程监控中心

  远程监控中心的作用是接收各个风电站的运行数据,监控其运行状态,保存其运行数据。远程监控中心由风机控制器和数传电台组成,它通过数传电台搭建的无线传输通道与各个风电站通信,向它们发送控制信息和收集状态信息。

  远程监控中心应该能够处理显示以下各种参数:气象参数、机组的运行数据、机组状态参数、电网参数、电网故障、各机组运行过程中发生的故障等。

  远程监控管理中心要能够进行技术分析,为管理层、技术部门、维护部门等不同用户提供有针对性的报表,方便进行管理。

三、总结

  风电技术是一种绿色无污染的可再生能源,其技术的发展对于当前遇到的污染严重、极端天气频发等各种问题是一种从根本上的解决之道。为风电远程监控系统提供数据传输通道的数传电台,一定要选用技术指标高、质量稳定可靠的电台,再经过现场测试,确定天线类型、架设高度和电台的功率,以确保系统稳定可靠的运行。

  美国GE MDS的数传电台为系统的无故障运行而设计,是本监控系统数据传输设备的理想选择。