多路信号采集系统在风电场中的应用研究

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1、第22卷第6期广东电力VoI．22NO．62009年6月GUANGD0NGELECnUCPOWERJun．2009文章编号：1007—290X(2009)06—0029—04多路信号采集系统在风电场中的应用研究刘艺(广东工业大学自动化学院，广州510006)摘要：在分析了风电场监控系统对数据采集的要求的基础上，分析并研究了风电场的多路信号采集系统。介绍了多路信号采集系统的结构和工作原理，对各组成部分的硬件设计进行了阐述。关键词：信号采集；风电场；模拟一数字转换；串口通信中图分类号：TP274．2文献标志码：AResearchonMulti—signalAc

2、quisitionSysteminWindFarmLIUYi(FacultyofAutomation，GuangdongUniv．ofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：Uponanalyzingtherequirementofwindfarmmonitoringsystemondataacquisition，themulti—signalacquisitionsystemisanalyzedandstudied．Thestructureandworkingprincipleofthesystemaredes

3、cribedwiththehardwaredesignofeachpartexpounded．Keywords：signalcollection；windfarm；analog／digitalswitching；serial—portcommunication发展风电已成为开发利用绿色能源的重要方向意的问题。风电具有广域分散的特点，风电场的出之一，在一个现代化的大型风电场中，可能会有十力由于随风速、风的持续时间变化而变化，具有随多台甚至几十台风力发电机，如何有效地对多台风机性。目前，并网风电场的容量还比较小，在电力力发电机状态进行监视和控制，使整个风电场安

4、系统保护配置和整定计算时往往没有考虑风电场的全、可靠、经济地运行变得至关重要。j。因为风电影响，而是简单地将风电场认为是一个负荷。接人场的选址受地理及气候条件制约，所以通常地处边电网系统时，如果系统保护配置和整定仍不考虑风远地区，技术条件和运行条件一般较差，分布非常电场的影响，则是不合理的，实际运行时可能导致分散，各个风电场之间的距离可能非常遥远(特别保护误动。在这种情况下，电力系统必须根据实时是海上风电场)，监控中心与其所控制的风电场之数据来计算或预测风电场的影响，从而提高电网调间的距离有时甚至达到上千公里。为此，监控系统度和控制的正确性，这就进一步增强

5、了对风电场相首先要满足远距离通信的要求，以便快捷地对各个关数据采集系统的要求。风电场运行状况进行监控和实现与风电场间的远距风电场监控系统应具有以下特点：离数据通信，保证多风场的统一管理、运营及a)远距离通信能力强。必须在原有传统电力维护。行业监控系统的基础上进一步增强其远距离通信能力。1风电场监控系统对数据采集的要求b)实时性强。由于风力发电受自然条件影随着风力发电等可再生能源发电量的不断增响，与其有关的电力系统运行参数的变化非常频繁加，风电并网对整个电网的影响将成为一个值得注且迅速，所以对系统运行信息的实时性要求很高。c)可靠性高。监控系统所采集、传送的

6、数据收稿日期：2009-05．13及相应的监控命令对保证电力系统正常运行具有至基金项目：广东省自然科学基金支持(8151009001000059)关重要的作用，因此要求远程通信系统必须可靠。广东电力第22卷综上所述，研究并完善风电场多路信号数据采集是风力发电发展过程中的迫切要求，这也是对风电场相关数据采集系统的要求。2多路信号数据采集系统随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统也得到了迅速发展。数据采集系统的任务，就图1多路信号数据采集系统组成框图是采集传感器输出的模拟信号，将其转换成计算机能识别的数字信号送入计算机，将计算得到的数据3多路信号采集系统

7、的硬件设计进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监视。3．1测量放大器其中一部分数据还将被生产过程中的计算机控制系在数据采集过程中，被检测的物理量经过传感统用来控制某些物理量。器变换成模拟信号，往往是微伏级的微弱信号，需在生产过程中，应用这一系统可对生产现场的要用放大器加以放大。由于通用放大器一般都具有工艺参数进行采集、监视和记录，为提高产品质毫伏级的失调电压和每摄氏度数微伏的温度漂移，量、降低成本提供信息和手段。在科学研究中，应因此，通用运算放大器不能直接用于放大微弱信用数据采集系统可获得大量的动态信息，是研究瞬号，而测量放大器则能较好地完成此功能。间物

8、理过程的有力工具。数据采集系统性能的好测量放大器是一种带有精密差动