一、項(xiàng)目概述

寧夏銀儀風(fēng)力發(fā)電有限責(zé)任公司大水坑風(fēng)電場(chǎng)110千伏升壓站占地面積7973平方米，位于寧夏鹽池縣境內(nèi)大水坑鎮(zhèn)東北約20km，場(chǎng)址區(qū)海拔高度在1590m ~ 1820m之間，屬于風(fēng)電場(chǎng)專用升壓站。該風(fēng)電場(chǎng)于2010年12月27日正式開工，2012年10月31日升壓站正式投運(yùn)。

風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)總共有96臺(tái)風(fēng)機(jī)，其中包含三菱2.5MW風(fēng)機(jī)、三菱1.0MW風(fēng)機(jī)、南瑞1.0MW風(fēng)機(jī)，總裝機(jī)容量為99MW，項(xiàng)目共分兩期實(shí)施完成。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)

★顯示機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如機(jī)組的瞬時(shí)發(fā)電功率、累計(jì)發(fā)電量、發(fā)電小時(shí)數(shù)、風(fēng)輪及電機(jī)的轉(zhuǎn)速和風(fēng)速、風(fēng)向等，用風(fēng)玫瑰圖、曲線或圖表的形式直觀地顯示出來(lái)。

★顯示風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，如開機(jī)、停車、調(diào)向、手/自動(dòng)控制以及大/小發(fā)電機(jī)工作等情況。

★顯示各機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的故障。在顯示故障時(shí)，顯示出故障的類型及發(fā)生時(shí)間，以便運(yùn)行人員及時(shí)處理及消除故障，保證風(fēng)電機(jī)組的安全和持續(xù)運(yùn)行。

★實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)場(chǎng)內(nèi)所有風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、復(fù)位等功能的實(shí)時(shí)控制。

2.2 設(shè)計(jì)原則

可擴(kuò)展性—系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上一方面要全面滿足當(dāng)前環(huán)境下的需求及未來(lái)一段時(shí)間的應(yīng)用需求，另一方面要能方便地進(jìn)行功能擴(kuò)展，可靈活增添刪減功能模塊。

可集成性—從技術(shù)發(fā)展角度和用戶需求來(lái)看，軟件結(jié)構(gòu)本身應(yīng)能與其它應(yīng)用系統(tǒng)集成，做到信息共享和資源共享。

互操作性—支持各種主流實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)接口，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)接口(ODBC，OLE DB)實(shí)現(xiàn)與ERP及其它MIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成。平臺(tái)的開放性保證了今后可從生產(chǎn)管理系統(tǒng)的不同數(shù)據(jù)模塊中裁剪不同的功能，以滿足某個(gè)特定任務(wù)的需要，實(shí)現(xiàn)互操作。

三、系統(tǒng)架構(gòu)

整個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可以分為兩個(gè)層次

1） 中央監(jiān)控部分:一般布置在風(fēng)電場(chǎng)控制室內(nèi)。工作人員能夠根據(jù)畫面的切換隨時(shí)控制和了解風(fēng)電場(chǎng)同一型號(hào)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行和操作。

2） 遠(yuǎn)程監(jiān)控部分:根據(jù)需要布置在公司總部的遠(yuǎn)程監(jiān)控，可隨時(shí)調(diào)取數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)任何風(fēng)機(jī)的信息，或者風(fēng)場(chǎng)的綜合信息，以方便公司領(lǐng)導(dǎo)評(píng)估和決策。

四、系統(tǒng)功能

4.1 完整實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展現(xiàn)

力控科技監(jiān)控平臺(tái)軟件具備風(fēng)電行業(yè)專用的設(shè)備負(fù)荷專用曲線及監(jiān)測(cè)組件，適合風(fēng)電場(chǎng)級(jí)監(jiān)控和風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維中心的系統(tǒng)集成，采用核心數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)的所有風(fēng)電機(jī)組、繼電保護(hù)、風(fēng)速、發(fā)電量、售電量等運(yùn)行情況的遠(yuǎn)程監(jiān)視和接收匯總，使各級(jí)部門都能及時(shí)的了解風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)和發(fā)電狀況?？蓪?shí)現(xiàn)以下參數(shù)的匯總展示：

電網(wǎng)參數(shù)：包括電網(wǎng)三相電壓、三相電流、電網(wǎng)頻率、功率因數(shù)等。電壓故障檢測(cè)：電網(wǎng)電壓閃變、過(guò)電壓、低電壓、電壓跌落、相序故障、三相不對(duì)稱等。

氣象參數(shù)：包括風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度等。

機(jī)組狀態(tài)參數(shù)：包括：風(fēng)輪轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)線圈溫度、發(fā)電機(jī)前后軸承溫度、齒輪箱油溫度、齒輪箱前后軸承溫度、液壓系統(tǒng)油溫、油壓、油位、機(jī)艙振動(dòng)、電纜扭轉(zhuǎn)、機(jī)艙溫度等。

4.2 實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程控制

可以根據(jù)生產(chǎn)需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)單臺(tái)、回路、及全部風(fēng)機(jī)進(jìn)行，故障復(fù)位、遠(yuǎn)程停機(jī)及遠(yuǎn)控啟動(dòng)操作，方便對(duì)風(fēng)機(jī)的集中管理。并可根據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)參數(shù)，外部氣象條件參數(shù)，按照設(shè)定好的控制策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)啟停、復(fù)位的遠(yuǎn)程控制。

1）主控系統(tǒng)檢測(cè)電網(wǎng)參數(shù)、氣象參數(shù)、機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，當(dāng)條件滿足時(shí)，啟動(dòng)偏航系統(tǒng)執(zhí)行自動(dòng)解纜、對(duì)風(fēng)控制，釋放機(jī)組的剎車盤，調(diào)節(jié)槳距角度，風(fēng)車開始自由轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。

2）當(dāng)外部氣象系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的風(fēng)速大于某一定值時(shí)，主控系統(tǒng)啟動(dòng)變流器系統(tǒng)開始進(jìn)行轉(zhuǎn)子勵(lì)磁，待發(fā)電機(jī)定子輸出電能與電網(wǎng)同頻、同相、同幅時(shí)，合閘出口斷路器實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。

3）風(fēng)力機(jī)組功率、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)根據(jù)風(fēng)力機(jī)特性，當(dāng)機(jī)組處于最佳葉尖速比λ運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)機(jī)組將捕獲得最大的能量，雖理論上機(jī)組轉(zhuǎn)速可在任意轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，但受實(shí)際機(jī)組轉(zhuǎn)速限制、系統(tǒng)功率限制，不得不將該階段分為以下幾個(gè)運(yùn)行區(qū)域：即變速運(yùn)行區(qū)域、恒速運(yùn)行區(qū)域和恒功率運(yùn)行區(qū)。額定功率內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)包括：變速運(yùn)行區(qū)（最佳的λ）和恒速運(yùn)行區(qū)。