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風(fēng)電機組無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)研究及應(yīng)用
2011-02-28
來源:東方汽輪機有限公司
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1. 前言
風(fēng)電場一般由數(shù)十臺,甚至數(shù)百臺風(fēng)力發(fā)電機組組成,占地面積大,大多遠離城市,設(shè)備分散且環(huán)境惡劣,必須實現(xiàn)無人值守。
在機械產(chǎn)品工業(yè)自動化與信息化技術(shù)相互融合的今天,電力生產(chǎn)過程中的各種監(jiān)控、管理和統(tǒng)計數(shù)據(jù)正在轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)化、集中化操作。
各大發(fā)電公司為了對分散的風(fēng)電機組進行監(jiān)視、管理,掌握設(shè)備運行情況、發(fā)電量等經(jīng)濟指標,已經(jīng)展開數(shù)據(jù)中心的建立。
設(shè)備制造商考慮如何將分散于各地的風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)、故障信息傳回公司,實時了解各地風(fēng)電機組運行狀態(tài)、故障報警,為風(fēng)電場遠程診斷提供信息支持,做到現(xiàn)場服務(wù)的快速響應(yīng)。
2. 風(fēng)電機組監(jiān)控現(xiàn)狀
目前對風(fēng)電機組的監(jiān)控采用了有線網(wǎng)絡(luò)連接,無論是架空線還是埋地電纜溝鋪設(shè),都需要搭建通信線路,受地形影響較大,現(xiàn)場施工量大、需要長期維護。特別是氣候變化土壤熱脹冷縮發(fā)生變形將使埋地光纜通訊不穩(wěn)定。隨著風(fēng)力發(fā)電機組數(shù)量的增加,風(fēng)電場的擴容、通訊線路改造就更加困難。
從風(fēng)電場集中監(jiān)控間監(jiān)控信息傳輸?shù)竭h程中心,通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)存在安全隱患,架設(shè)專用網(wǎng)絡(luò)因傳輸距離遠、用戶節(jié)點密度低,網(wǎng)絡(luò)運營成本高,目前不是個較好的選擇。
3. 風(fēng)電機組無線監(jiān)控
針對風(fēng)電場監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的目前現(xiàn)狀,充分利用業(yè)已發(fā)展起來的移動通訊技術(shù)成果,采用無線局域網(wǎng)絡(luò)代替有線以太網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)風(fēng)電場風(fēng)電機組的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上是可行的,工程上是可靠的。無線網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強,不受地形影響,擴張性好,無須自己維護,通信速度快,覆蓋面廣,安全性高而且費用合理。
在選定風(fēng)電場后,風(fēng)電機組都要進行微觀選址,在地勢不平坦的地區(qū),機位的選擇多在高點處,相鄰風(fēng)電機組之間無障礙物,2km 之內(nèi)都有鄰近風(fēng)電機組,風(fēng)電場內(nèi)宜采用局域網(wǎng)鏈接,通過局域網(wǎng)將風(fēng)電機組信息傳輸?shù)斤L(fēng)電場監(jiān)控中心進行集中監(jiān)控。風(fēng)電場監(jiān)控中心都具備移動通訊,可通過移動通訊或者衛(wèi)星通訊方式將需要監(jiān)視的信息傳輸?shù)疆惖兀蛻暨h程數(shù)據(jù)中心、生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)支持中心等)。根據(jù)風(fēng)電場的這些特點,無線組網(wǎng)宜采用前端無線接入組網(wǎng),在風(fēng)場監(jiān)控中心或者遠程數(shù)據(jù)中心通過有線接入監(jiān)控前臺。
3.1 風(fēng)電場內(nèi)無線組網(wǎng)
風(fēng)電機組之間采用交換機進行無線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),組成與風(fēng)電機組數(shù)量相同節(jié)點(若遇到風(fēng)電場擴容存在風(fēng)電機組之間無任何直接連接點,可適當(dāng)增加中繼節(jié)點)的無線網(wǎng)絡(luò),并將風(fēng)電機組信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤L(fēng)電場監(jiān)控中心,該網(wǎng)絡(luò)采用內(nèi)網(wǎng)IP 地址,監(jiān)控軟件將風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)記錄到現(xiàn)場服務(wù)器中。
3.2 風(fēng)場與遠程數(shù)據(jù)中心組網(wǎng)
風(fēng)場監(jiān)控中心一般都能進行移動通訊,這里有基于GSM 的GPRS 網(wǎng)絡(luò),也有3G 網(wǎng)絡(luò)。目前GPRS 網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣,但是帶寬只有30 ~ 40Kbps;3G 覆蓋地區(qū)主要在大中城市,隨著通信技術(shù)的完善,逐步將向信息需求稠密、偏遠的地區(qū)發(fā)展,它的特點是帶寬較寬,3G 的升級版本將最大支持到2.8Mbps 的傳輸速率。對于少數(shù)地區(qū),移動通訊信號弱,或者風(fēng)電場集中數(shù)據(jù)量巨大的地區(qū),可以租用衛(wèi)星信道進行數(shù)據(jù)的傳送,將風(fēng)電機組信息傳輸?shù)竭h程中心,其特點是費用相對較高。
- 閱讀上文 >> 風(fēng)電機組的偏航系統(tǒng)及發(fā)展趨勢
- 閱讀下文 >> 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制