力控风电版监控组态软件fcwp在风力发电中的应用

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1、力控风电版监控组态软件FCWP在风力发电中的应用1、行业背景1.1现状随着煤碳、石油等能源的逐渐枯竭，人类越来越重视可再生能源的利用。风能作为一种清洁的口J再生能源越來越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74X109MW,其屮可利用风能约为2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。中国风能储量很大，分布面广，仅陆地上的风能储量就约2.53亿千瓦。我国的风电发展起步较晚，但在国家政策的激励和扶持下也取得了长足的进步，到2010年累计装机容量可达2000万千瓦。1.2需求分析风能资

2、源丰富的地区一般都比较偏远，而且环境恶劣，在风电站中，风电机组分布比较分散、监控参数多，这都会给风电系统的控制带来不利影响。为充分有效地利用风力进行发电，监控与数据采集(SupervisoryControlandDataAcquisition,SCADA)系统作为自动化控制的核心具有信息完整等优点，能提高效率，正确掌握系统运行状态，加快决策，冇助于快速诊断系统故障状态，对捉高风电场运行的可靠性、安全性与经济效益貝有不可替代的作用。作为国产监控组态软件的领军者，北京三维力控科技一直关注风电行业的发展，结合国外著

3、名厂商倍福(BeckHoff)的嵌入式PC控制器CX1020，总结多年来风电行业的应用经验，开发了风电专用版监控组态软件FCWPo2、系统网络拓扑图冗余心跳信电忍电场kSCADA服务罢主「风电场代SUADA®务器从凤杭挖制洋风机控制鹉隔离证讯利关I业以太网交换机就地监控部分凤机抄制黔SIS服务器Web眼务器远程监控中心.&sasa-►各地风场21局域网客户礙•数襦接入9►M联网客户瑞丿中央监控中心整个监控网络可以分为三个层次1)就地监控部分:布置在每台风力发电机塔筒的控制柜内，每台风力发电机的就地控制能够对此

4、台风力发电机的运行状态进行监控,并对其产生的数据进行采集。2)中央监控部分:一般布置在风电场控制室内。工作人员能够根据1師而的切换随时控制和了解风电场同一型号风力发电机的运行和操作。3)远程监控部分:根据需要布置在不同地点的远程控制，远程控制目前一般通过光纤或无线网络等通讯方式访问'11控室主机进行控制。2.德国BeckHoff嵌入式PCCX1020德国倍福高性能嵌入式PCCX1020配备有1GHz的Intel?Celeron?MCPU,在超低内核电压下运行，具有低热功耗的特点，其TDP(热设计功率)仅为7W

5、o虽然设计非常紧凑，却不需耍使用风扇。因为它用CF卡作为启动和存储介质，所以控制器内无需使用旋转介质，增加整个系统的MTBF（平均无故障工作时间）。精心的产品设计结构适合在恶劣的气候环境下正常运行，高速EtherCAT现场总线结合北京三维力控科开发的风电专用协议，使整个控制系统具有快速控制技术以及实时风场网络监控等基本特征。借助丁•倍福嵌入式PCCX1020的强大功能和风电控制专用模块实现了对风机各参数的采集与控制：电网参数、气象参数、机纽•状态参数、变桨控制、发电机运行控制和管理（机舱）等。2.力控风电设备

6、SCADA监控软件FCWP力控风电设备SCADA监控软件FCWP具备风电行业专川的设备负荷专川曲线及监测组件，适合风电场级监控和风电场运维中心的系统集成，采用核心数据库系统、来实现全国相关各风电场的所有风电机组、继电保护、风速、发电量、售电量等运行情况的远程监视和接收汇总，使各级部门都能及时的了解风电机组运行状态和发电状况。运维中心采用实时数据库系统软件。构建统一的海量实时生产数据监管平台,整合不同设备厂家的监控系统，在管理层建设统一的管理数据平台，实现以生产管理和安全管理为核心的自动报表功能、生产装置的监控

7、功能、工艺指标的考核功能和安全防范、生产监督以及计量功能。建立生产实时数据监视系统平台，通过对风电场设备数据的采集和整理，为专业管理人员捉供庞大的信息数据库，便于对数据进行分析，形成辅助决策系统。网络结构采用C/S通信效率高，易扩展，减少投资。运维中心采用双网关通信，数据通道和用户上网通道隔离，安全可靠。数据传输采用VPN方式，安全可靠，性价比高，系统软件应该稳定、可靠，可组态，便于维护和二次开发，减少投资。5、就地监控部分就地监控部分有下位数据采集处理系统德国Beckhoff嵌入式PCCX1020和上位监控

8、组态软件力控风电设备SCADA监控软件FCWP组成。5.1BeckHoff嵌入式PCCX1020控制实现主控系统：主控系统是风机控制系统的主体，它实现自动启动、自动调向、口动调速、口动并网、口动解列、故障门动停机、口动电缆解绕及口动记录与监控等重要控制、保护功能。它对外的三个主要接口系统就是监控系统、变桨控制系统以及变频系统（变频器），它与监控系统接口完成风机实吋数据及统计数据的交换，与变桨控制系统