風力發(fā)電站(WindPower)一般簡稱風電站，屬綠色能源，清潔能源。風力發(fā)電是風能利用的重要形式，風能是可再生、無污染、能量大、前景廣的能源，大力發(fā)展清潔能源是世界各國的戰(zhàn)略選擇。風電技術裝備是風電產業(yè)的重要組成部分，也是風電產業(yè)發(fā)展的基礎和保障，世界各國紛紛采取激勵措施推動本國風電技術裝備行業(yè)發(fā)展。
風力發(fā)電站通常設置在迎風面的海岸、近岸的淺海區(qū)域、內陸無人地帶迎風面的平地或丘陵地帶上，都是屬于人煙稀少環(huán)境惡劣的區(qū)域，容易因為人跡罕見而輕忽本身的安全警戒與維護;風力發(fā)電站設備部分非常復雜，風機依照結構及運轉技術可以有很多種類型。這些由成本、噪音、美學及發(fā)電效率、環(huán)境、空氣動力及設計的復雜因素來決定，因此在總體設備運作上的監(jiān)控也就有很多的項目，這些監(jiān)控項目結果及參數(shù)都必須通過傳輸系統(tǒng)送到電力站監(jiān)控室或發(fā)電廠的監(jiān)控室以作為運作監(jiān)控使用。
風力安全發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據采集
所有風力發(fā)電設備都必須要有遠程數(shù)據收集器：包含風力計、風向計、溫濕度計、電壓電流計表及油壓液位傳感器及馬達轉速計等傳感器，以及收集端RTU設備來對現(xiàn)場風機及發(fā)電機設備運行情況做準確監(jiān)控，收集目前運作數(shù)據及設備控制狀態(tài)，再將控制信號及信息通過網絡傳送到服務器，再服務器產生報表及狀態(tài)欄以做為操作人員直觀的監(jiān)控參考。
風力發(fā)電在主系統(tǒng)通過網絡及探測器進行電網參數(shù)檢測、目前風力及風向狀況、現(xiàn)場設備工作溫度數(shù)據及目前工作電壓及電流的穩(wěn)定情況，并對風力發(fā)電機組自動進行連、脫機控制，并監(jiān)控齒輪箱、發(fā)電機的運轉溫度是否過高，油壓液壓系統(tǒng)的壓力與液位是否正常，同時依照風力風向狀況進行轉向偏向及槳葉偏向俯仰角度等調整動作，獲取最佳風力轉動力源，進而提高風力發(fā)電機的發(fā)電效率與質量。
對于收集所得數(shù)據，如出現(xiàn)任何異常，設備監(jiān)控系統(tǒng)會自動進行告警警報功能，如遇緊急狀況系統(tǒng)必須有自動停機的遠程控制能力。確保風力發(fā)電機組可以完全安全可靠的運行。這些都是通過安裝于風力發(fā)電機組塔柱底部空間的機柜監(jiān)控設備來完成這些系統(tǒng)運行狀態(tài)控制與顯示，還有歷史數(shù)據查詢、故障查詢等功能。
風力安全發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)結構分析
風力安全發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)解決方案主要組成：網絡服務器采用分布式架構數(shù)據伺服，在設備監(jiān)控主服務器上作為發(fā)電機組設備監(jiān)測系統(tǒng);采用JAVA語言及SQL數(shù)據庫存儲各類數(shù)據，集成遠程控制、綜合數(shù)據查詢、風機故障分析等功能，支持多種類型通訊規(guī)則，并具有可擴展性和跨平臺型功能，設備監(jiān)控系統(tǒng)能支持多種通訊協(xié)議，支持通訊協(xié)議擴展;采分布式主從結構，支持雙Master或Master-slave方案，支持冷備份和熱備份，可靈活可靠的用戶權限配置，支持本地監(jiān)控和遠程監(jiān)控。
現(xiàn)場設備監(jiān)測項目包括風向、風速、溫度等風力氣候監(jiān)測，及發(fā)電機電壓、電流、功率調節(jié)機組等監(jiān)測;風力發(fā)電機監(jiān)測主要包括風力機電力調節(jié)機組監(jiān)測與風場氣候環(huán)境監(jiān)測。風力發(fā)電調節(jié)機組監(jiān)測主要是為了確保運轉機組在設定的參數(shù)范圍內進行運轉，并維持發(fā)電效率;而風力場氣候監(jiān)測則用以監(jiān)測外在環(huán)境氣候影響因素，以保全風力發(fā)電機運轉無外力干擾，確保風力發(fā)電機組安全使用。監(jiān)控系統(tǒng)要求外形簡潔容易操作,具備有IP67及NEMA5以上防水耐腐蝕及抗震性，能應付惡劣環(huán)境使用，并且系統(tǒng)穩(wěn)定低故障率。同時為迎合各種數(shù)據的不同探測收集器，RTU的接口必須豐富多元才能完整收集所有類型的數(shù)據，這樣才能順利的傳輸?shù)胶蠖吮O(jiān)控盤上，最后要能實現(xiàn)遠程管理和控制，如此才是風力發(fā)電站完整的設備監(jiān)控解決方案。監(jiān)控系統(tǒng)架構圖如圖所示。
未來安全監(jiān)控發(fā)展
由于大部分風電站都位處偏僻區(qū)域，監(jiān)控必須符合無人化、遠程化、高清化及網絡化的要求，但由于部分風電站處于海岸休憩區(qū)，風力發(fā)電站的安全保密及傳輸線路安全都變得非常重要，因此3G架構傳輸也變成是風力發(fā)電站在監(jiān)控及影像和數(shù)據實時傳輸?shù)陌l(fā)展需求之一。隨著電力能源不足及風力發(fā)電站不斷發(fā)展，風力發(fā)電站安全監(jiān)控應用項目及解決方案也會不斷改良，朝風力發(fā)電站的安全監(jiān)視監(jiān)控整體化的集成系統(tǒng)發(fā)展，包含環(huán)境及設備監(jiān)控系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、報警系統(tǒng)的高智能化、自動化、一體化。
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