无线数传电台技术在风电场scada系统中应用

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1、第37卷第10期华电技术Vo1．37No．102015年10月HuadianTechnology0ct．2015无线数传电台技术在风电场SCADA系统中的应用黄春犁，高敏，高金明(华电郑州机械设计研究院有限公司，郑州450015)摘要：为了缩短风电场传统光纤传输时的光纤施工周期及避免光纤故障维护不便等问题，提出了一种基于无线数传电台的无线传输技术，分析了该无线传输技术与传统无线传输技术的不同点与优缺点，介绍了风电场数据采集与监视控制(SCADA)系统结构及要点以及无线数传电台技术，并组建了单台风机无线传输网络系统。系统应用于某风电场SCADA系统的数据传输，运

2、行稳定、可靠，能够实时、准确地收发SCADA系统状态参数等数据。关键词：无线数传电台；远程无线传输；风电场；SCADA系统；视距传输中图分类号：TP274；TM614文献标志码：B文章编号：1674—1951(2015)l0—0072—04控制与调度自动化系统，通过传输系统将采集到的0引言现地设备运行状态参数、报警信号等数据传输至集控中心进行监视和控制，能够应用于给水系统、电力随着我国对环境保护重视度的提高，风电、太阳系统、石油化工系统等。风电场一般位于海上、丘能发电等清洁能源得到快速发展，尤其是新建风电陵、平原、山区等地域，设备区域分布广泛，并且几乎场的数量

3、正逐步增加。然而，新建风电场，尤其是海没有影响无线传输的阻碍物，系统采集的风机运行上、沙漠、丘陵等地区的风电场，大多数风机数据采数据需远程传输至集控中心，最远的风机距离集控集与监视控制SCADA(SupervisoryControlAndData中心10km，所以数据传输的稳定性、实时性直接影Acquisition)系统采用的传输方式为光纤双环网¨J，响了监控数据的准确性。现有风电场SCADA系统容量有限，需要扩容时仍风电SCADA系统采集的数据包括三相电需增设光纤，增加了扩容的工作量，而且预埋光纤大压、功率因数、环境温度、风速、发电机温度、叶片转大增加了整个

4、新建工程的施工周期，并且在光纤出速等电网、气象、机组状态参数。现故障时维护不便。为了缩短新建风电场的工程周1．2风电SCADA系统结构及特点期，提高现有风电场SCADA系统容量，部分风电场风机SCADA系统由就地监控部分、中央监提出了基于无线接入点(AP)及通用分组无线服控部分、远程监控部分3部分构成：就地监控部分位务技术(GPRS)的风电SCADA系统无线传输方于风机内部，对该风力发电机的运行状态进行监控式，但以上无线传输方式均存在组网困难、抗干扰能及数据采集；中央监控部分一般布置于风电场控制力弱、不穿墙、设备安放位置要求高、传输带宽小等室内，工作人员根据电

5、脑监控画面了解每台风机的缺点，并且需经过多次桥接，使数据的传输衰减增运行状态及参数并进行远程操作控制；远程监控部大，降低了数据传输的稳定性。本文提出了一种基分根据不同需求布置于不同地点，数据传输一般采于无线数传电台的无线传输技术，并将该技术应用到风电场SCADA系统中，在缩短新建风电场工程用电信运行商预埋的光纤传输。周期、提高现有风电场系统容量的同时，有效解决了本文研究对象为风电场内部的就地监控部分至传统无线传输技术传输距离短、抗干扰性差、组网困中央监控中心的数据传输，该部分数据传输具有以难等问题。下特点。(1)数据传输稳定、可靠。风电机组SCADA系1风电S

6、CADA系统简介统为风机的稳定、安全运行提供可靠的数据支持和1．1风电SCADA系统概述决策依据，系统数据传输需要高度的稳定性。基于SCADA系统是以计算机为基础的生产过程无线数传电台的无线传输技术采用高频率波段，可避免噪声干扰，具有可靠的稳定性。收稿日期：2015—04—16；修回日期：2015—07—27(2)数据传输速率快，实时性好。风机在出现第10期黄春犁，等：无线数传电台技术在风电场SCADA系统中的应用·73·故障时，数据必须迅速反馈到监控终端，该无线传输3．3传输距离远方案传输速率可达ms级别，实时性较高。系统采用高速工业级的无线网络解决方案，传

7、(3)无线传输系统可扩展。系统留有扩充接输衰减极弱，理论传输距离可达50km。基于无线口，将来功能或模块扩充时不影响现有的系统和结数传电台的无线传输技术与以上技术的对比见构，方便后续其他系统模块的扩充。表1。表1无线传输技术对比2目前风电场常用无线传输技术2．1无线AP无线AP_2主要技术协议为IEEE802．11系列，典型的传输距离可覆盖几十米至上百米，也可以通过多个设备进行桥接延长传输距离，目前最远可达30km左右。该技术传输速率可达10MB／s，但应用于大面积覆盖的风电场时，组网困难、抗干扰能力4无线数传电台数据传输解决方案弱、不穿墙、设备安放位置要求较

8、高。2．23Gl／4G4．1无线传输系