资源描述：
《非并网风电SCADA系统设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第32卷第21期Vol.32No.212008年11月10日Nov.10,2008非并网风电SCADA系统设计林小进,杨善水,王莉,龚春英(南京航空航天大学自动化学院,江苏省南京市210016)摘要:设计了一种适用于非并网风电场的数据采集与监控(SCADA)系统。该系统将传统的风电场监控、电网监控和配电站合而为一。系统以传统SCADA为基础,结合非并网监控的特点和需求,实现了对风电场、电网和用电企业的监控及数据传输,并实现了整个非并网风电系统从发电侧到用电侧的一体化监控。文中对整个系统的结构、功能进行了分析研究。关键词:风力发电;非并网;风电场;数据采集与
2、监控(SCADA)中图分类号:TM6140引言风电系统的监控系统框架。该框架在实现对风电场监控的基础上,结合了对风电场输电网络的监控和随着煤炭、石油等能源的减少和对能源需求的配电网络的监控。根据本文的方案可研制出适合大增加,各国越来越重视可再生能源的利用。风能作规模非并网风电系统的一体化监控系统,应用于非为一种清洁的可再生能源,已日益引起各国重视。并网风电场中。中国在大规模风能利用方面虽然起步较晚,但近些年来发展很快,2007年启动了国家重点基础研究发1系统设计要求展计划(973计划)“大规模非并网风电系统的基础1.1系统特点[1]研究”,可见对风电事业的
3、发展非常重视。SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控在现代化的大型风电场中,可能会有几十台甚制和调度自动化系统,可以对现场的运行设备进行至上百台风力机,如何有效地对各风力机状态进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数监视和控制,使整个风电场安全、可靠、经济地运行调节和事故报警等功能。SCADA系统不完全等同[2]变得至关重要。近些年已经在各个风电场广泛应于控制系统,而是独立于控制系统、基于比控制更高用了数据采集与监控(SCADA)系统,取得了良好的一层次的监控意义上的系统。经济效果。风电场SCADA系统应具有以下特点:[1,3]非并网风电系
4、统是指风电场发出的电能不1)远距离通信能力强。直接接入电网,而是直接送到高耗能企业(如电解2)实时性强。由于风力发电受自然条件影响,铝、海水淡化等工业)消耗掉。这种使用方式解决了其有关的电力系统运行参数的变化非常频繁且迅电网中不能接入大量风电的难题,为大规模使用风速,所以对系统运行信息的实时性要求很高。电提供了一种新的思路。非并网风电场的监控系统3)可靠性高。SCADA系统所采集、传送的数是非并网风电系统的重要组成部分,监控水平的高据及相应的控制命令对保证电力系统正常运行具有低体现了整个风电场的管理水平和自动化水平,为至关重要的作用,因此要求远程通信系统必
5、须可靠。风电场可靠、安全、经济运行提供了保障。非并网风非并网风电系统的监控系统如图1所示。电场的监控系统不同于普通的风电场监控系统,是集风电场监控、电网监控、配电于一体的系统,统筹考虑了整个网络,具有性价比高、可靠性高等特点。本文在考察了国内电力行业SCADA系统的应[426]图1非并网风电场监控系统用情况的基础上,设计了一种符合大规模非并网Fig.1Supervisorycontrolsystemfornon2grid2connectedwindplant收稿日期:2008206224;修回日期:2008208203。该系统有别于传统风电场的监控系统,是
6、集风国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目电场监控和电网、用电企业的配电于一体的新型监(2007CB210303)。—87—2008,32(21)控系统。传统风电系统的发电站与配电站没有直接主监控台接收风电场、直流电网和配电站3个联系,而非并网风电系统由于独立于传统电网,只构方面的数据,进行统计分析,并发出指令对其进行操成一个小范围的局部直流电网,在这个局域电网中,作。硬件采用模块化结构,结构灵活。风电场与用电企业紧密联系,并可根据此特点对电3电能一体化监控设计能进行管理。新型监控系统具有如下特点:以传统SCADA为基础,融合对风电场、直流电1)集
7、风电场、直流电网和用电企业配电于一体。网、配电站的监控,实现了整个风能系统发电、输电、综合考虑整个系统,合理地对电能进行管理和分配,用电的一体化监控管理。整个系统一体化设计主要将监控和配电一体化,提高了其经济效益。包括以下几个方面。2)整个电网统一管理。从发电到用电全程一体3.1一体化平台化监控,提高了系统的可靠性、实时性。将对风电场、电网和配电站的监控融为一体,建1.2系统功能立统一、直观、图形化的界面,建立集中统一、高效的非并网风电场监控系统是实现风电场监控自动一体化平台,包括数据采集、数据处理、线损分析、功化和配电自动化的系统。系统功能如图2所示。率
8、预测、功率调节、统计分析等部分。统一支撑平台由数据采集系统、数据库
