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一、概述
隨著傳統(tǒng)石化能源的逐漸枯竭和低碳經(jīng)濟(jì)的興起，人類對(duì)風(fēng)能等可再生能源的利用越來越重視，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也逐步發(fā)展起來。
當(dāng)前，風(fēng)電機(jī)組的分布比較分散，監(jiān)控參數(shù)也比較多，而一般風(fēng)能資源豐富的地區(qū)都比較偏遠(yuǎn)，而且基礎(chǔ)設(shè)施也不完善，這就給風(fēng)力機(jī)組的監(jiān)控提出了新的課題。
為充分有效地利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電，正確掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，快速診斷系統(tǒng)故障，提高風(fēng)電站運(yùn)行的可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)效益，本文介紹一種基于MDS數(shù)傳電臺(tái)通信技術(shù)的風(fēng)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。MDS數(shù)傳電臺(tái)通信技術(shù)具有組網(wǎng)方便、建設(shè)和維護(hù)成本低、傳輸距離遠(yuǎn)、實(shí)時(shí)性高、響應(yīng)時(shí)間快、通信可靠等優(yōu)點(diǎn)，是本監(jiān)控系統(tǒng)的理想通信方案。
風(fēng)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由現(xiàn)場監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸、監(jiān)控中心三個(gè)部分組成�，F(xiàn)場監(jiān)控部分安裝在每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒的控制柜內(nèi)，每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的現(xiàn)場監(jiān)控能夠?qū)υ擄L(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的處理；數(shù)據(jù)傳輸部分將現(xiàn)場采樣的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心服務(wù)器。
現(xiàn)場監(jiān)控部分由風(fēng)機(jī)控制器和MDS數(shù)傳電臺(tái)組成，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過數(shù)字電臺(tái)提供的無線傳輸通道對(duì)現(xiàn)場發(fā)電機(jī)組各參數(shù)的進(jìn)行采集與控制：電網(wǎng)參數(shù)、氣象參數(shù)、機(jī)組狀態(tài)參數(shù)、變槳控制、發(fā)電機(jī)運(yùn)行控制和管理等。
數(shù)據(jù)傳輸部分選擇美國GE MDS生產(chǎn)的數(shù)字電臺(tái)EL-7052，它采用數(shù)字信號(hào)處理、糾錯(cuò)編碼、軟件無線電、數(shù)字調(diào)制解調(diào)和表面貼片一體化設(shè)計(jì)等技術(shù)，具有高性能、高可靠的特點(diǎn)，電臺(tái)提供標(biāo)準(zhǔn)的RS-232數(shù)據(jù)口可直接與風(fēng)機(jī)控制器連接，傳輸速率19200bps，誤碼低于10-6（-110dBm時(shí)），發(fā)射功率0.1-5瓦可調(diào)節(jié)，任何型號(hào)的電臺(tái)可設(shè)置為主站或遠(yuǎn)程站使用，無中轉(zhuǎn)通信距離達(dá)80公里，能適應(yīng)室內(nèi)或室外的惡劣工作環(huán)境。電臺(tái)可工作于單工、半雙工、全雙工方式，收發(fā)同頻或異頻中轉(zhuǎn)組網(wǎng)，并具有遠(yuǎn)程診斷、測(cè)試、監(jiān)控功能，能滿足風(fēng)電監(jiān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和控制需求，是風(fēng)電監(jiān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸部分的理想選擇。
MDS無線數(shù)傳電臺(tái)數(shù)傳電臺(tái)通過RS-232數(shù)據(jù)線連接到風(fēng)機(jī)控制器，將采集到的風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的各種參數(shù)傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，同時(shí)將監(jiān)控中心下發(fā)的各種指令傳送到風(fēng)機(jī)控制器，完成對(duì)風(fēng)電機(jī)組的控制。
遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的作用是接收各個(gè)風(fēng)電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)，監(jiān)控其運(yùn)行狀態(tài)，保存其運(yùn)行數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心由風(fēng)機(jī)控制器和數(shù)傳電臺(tái)組成，它通過數(shù)傳電臺(tái)搭建的無線傳輸通道與各個(gè)風(fēng)電站通信，向它們發(fā)送控制信息和收集狀態(tài)信息。
遠(yuǎn)程監(jiān)控中心應(yīng)該能夠處理顯示以下各種參數(shù)：氣象參數(shù)、機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)、機(jī)組狀態(tài)參數(shù)、電網(wǎng)參數(shù)、電網(wǎng)故障、各機(jī)組運(yùn)行過程中發(fā)生的故障等。
遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心要能夠進(jìn)行技術(shù)分析，為管理層、技術(shù)部門、維護(hù)部門等不同用戶提供有針對(duì)性的報(bào)表，方便進(jìn)行管理。
風(fēng)電技術(shù)是一種綠色無污染的可再生能源，其技術(shù)的發(fā)展對(duì)于當(dāng)前遇到的污染嚴(yán)重、極端天氣頻發(fā)等各種問題是一種從根本上的解決之道。為風(fēng)電遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)傳輸通道的數(shù)傳電臺(tái)，一定要選用技術(shù)指標(biāo)高、質(zhì)量穩(wěn)定可靠的電臺(tái)，再經(jīng)過現(xiàn)場測(cè)試，確定天線類型、架設(shè)高度和電臺(tái)的功率，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。
MDS數(shù)傳電臺(tái)為系統(tǒng)的無故障運(yùn)行而設(shè)計(jì)，是本監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的理想選擇。
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