【ag体育app下载】力控风电版监控组态软件FCWP在风力发电中的应用

发布时间:2021-02-05    来源:AG体育 nbsp;   浏览:81674次
本文摘要:1、行业背景1.1、现状随着煤碳、石油等能源的渐渐耗尽,人类更加推崇可再生能源的利用。

1、行业背景1.1、现状随着煤碳、石油等能源的渐渐耗尽,人类更加推崇可再生能源的利用。风能作为一种洗手的可再生能源更加受到世界各国的推崇。其蕴量极大,全球的风能大约为2.74X109MW,其中可利用风能大约为2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。中国风能储量相当大,产于面广,仅有陆地上的风能储量就大约2.53亿千瓦。

我国的风电发展跟上较早,但在国家政策的鼓舞和扶植下也获得了突飞猛进的变革,到2010年总计装机容量平均2000万千瓦。1.2、需求分析风能资源非常丰富的地区一般都较为偏僻,而且环境恶劣,在风电站中,风电机组产于较为集中、监控参数多,这都会给风电系统的掌控带来不利影响。为充份有效地利用风力展开发电,监控与数据采集(SupervisoryControlandDataAcquisition,SCADA)系统作为自动化掌控的核心具备信息原始等优点,能提高效率,准确掌控系统运营状态,减缓决策,有助较慢临床系统故障状态,对提升风电场运营的可靠性、安全性与经济效益具备不能替代的起到。

作为国产监控组态软件的领军者,北京三维力触科技仍然注目风电行业的发展,融合国外知名厂商倍福(BeckHoff)的嵌入式PC控制器CX1020,总结多年来风电行业的应用于经验,研发了风电专用版监控组态软件FCWP。2、系统网络拓扑图整个监控网络可以分成三个层次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掌控需要回应台风力发电机的运营状态展开监控,并对其产生的数据展开收集。2)中央监控部分:一般布置在风电场掌控室内。

工作人员需要根据画面的转换随时掌控和理解风电场同一型号风力发电机的运营和操作者。3)远程监控部分:根据必须布置在有所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采访中控室主机展开掌控。3.德国BeckHoff嵌入式PCCX1020德国倍福高性能嵌入式PCCX1020配有有1GHz的Intel?Celeron?MCPU,在超低内核电压下运营,具备低热功耗的特点,其TDP(热设计功率)仅有为7W。

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虽然设计十分灵活,却不必须用于风扇。因为它用CF卡作为启动和存储介质,所以控制器内需要用于转动介质,减少整个系统的MTBF(平均值无故障工作时间)。精心的产品设计结构合适在险恶的气候环境下长时间运营,高速EtherCAT现场总线融合北京三维力控科研发的风电专用协议,使整个控制系统具备较慢控制技术以及动态风场网络监控等基本特征。

借助倍福嵌入式PCCX1020的强劲功能和风电掌控专用模块构建了对风机各参数的收集与掌控:电网参数、气象参数、机组状态参数、变桨掌控、发电机运营掌控和管理(机舱)等。4.力触风电设备SCADA监控软件FCWP力触风电设备SCADA监控软件FCWP不具备风电行业专用的设备负荷专用曲线及监测组件,合适风电场级监控和风电场运维中心的系统集成,使用核心数据库系统、来构建全国涉及各风电场的所有风电机组、继电保护、风速、发电量、售电量等运营情况的远程监控和接管汇总,使各级部门都能及时的理解风电机组运营状态和发电状况。运维中心使用动态数据库系统软件。

建构统一的海量动态生产数据监管平台,统合有所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,构建以生产管理和安全性管理为核心的自动报表功能、生产装置的监控功能、工艺指标的考核功能和安全性防止、生产监督以及计量功能。创建生产动态数据监视系统平台,通过对风电场设备数据的收集和整理,为专业管理人员获取可观的信息数据库,便于对数据展开分析,构成辅助决策系统。网络结构使用C/S通信效率高,不易拓展,增加投资。

运维中心使用双网关通信,数据通道和用户网际网路地下通道隔绝,安全可靠。数据传输使用VPN方式,安全可靠,性价比低,系统软件应当平稳、可信,可组态,便于确保和二次开发,增加投资。5.就地监控部分就地监控部分有下位数据采集处置系统德国Beckhoff嵌入式PCCX1020和上位监控组态软件力触风电设备SCADA监控软件FCWP构成。5.1、Beckhoff嵌入式PCCX1020掌控构建主控系统:主控系统是风机控制系统的主体,它构建自动启动、自动徵向、自动调压、自动并网、自动解列、故障自动停机、自动电缆解绕及自动记录与监控等最重要掌控、维护功能。

它对外的三个主要模块系统就是监控系统、变桨控制系统以及变频系统(变频器),它与监控系统模块已完成风机动态数据及统计数据的互相交换,与变桨控制系统模块已完成对叶片的掌控,构建仅次于风能捕捉以及恒速运营,与变频系统(变频器)模块构建对军功功率以及无功功率的自动调节。变桨控制系统:与主控系统因应,通过对叶片节距角的掌控,构建仅次于风能捕捉以及恒速运营,提升了风力发电机组的运营灵活性。目前来看,变桨控制系统的叶片驱动有液压和电气两种方式,电气驱动方式中又有使用交流电机和直流电机两种有所不同方案。

到底使用何种方式主要各不相同制造厂家多年来构成的技术路线及传统。变频系统(变频)器:与主控制系统模块,和发电机、电网相连,必要分担着确保供电品质、提升功率因素,符合电网兼容性标准等最重要起到。

5.2、力触风电版SCADA就地监控功能的构建1、表明机组的运营数据,如机组的瞬时发电功率、总计发电量、发电小时数、风轮及电机的扭矩和风速、风向等,用风玫瑰图、曲线或图表的形式直观地表明出来。电网参数:还包括电网三相电压、三相电流、电网频率、功率因数等。电压故障检测:电网电压闪变、过电压、低电压、电压跌入、相序故障、三相不平面等。

气象参数:还包括风速、风向、环境温度等。机组状态参数:还包括:风轮扭矩、发电机扭矩、发电机线圈温度、发电机前后轴承温度、齿轮箱油温度、齿轮箱前后轴承温度、液压系统油温、油压、油位、机舱振动、电缆挽回、机舱温度等。2、表明风电机组的运营状态,如开机、行驶、徵向、手/自动控制以及大/小发电机工作等情况。 (1)主控系统检测电网参数、气象参数、机组运营参数,当条件符合时,启动失速系统继续执行自动解缆、对风掌控,获释机组的刹车盘,调节桨距角度,风车开始权利旋转,转入待机状态。

(2)当外部气象系统监测的风速小于某一定值时,主控系统启动变流器系统开始展开转子励磁,待发电机定子输入电能与电网同频、同互为、同幅时,合闸出口断路器构建并网发电。(3)风力机组功率、扭矩调节根据风力机特性,当机组正处于最佳叶尖速比lambda;运营时,风机机组将捕捉得仅次于的能量,虽理论上机组扭矩可在给定扭矩下运营,但不受实际机组扭矩容许、系统功率容许,被迫将该阶段分成以下几个运营区域:即自排运营区域、恒速运营区域和恒功率运营区。额定功率内的运营状态还包括:自排运营区(最佳的lambda;)和恒速运营区。 3、表明各机组运营过程中再次发生的故障。

在表明故障时,表明出有故障的类型及再次发生时间,以便运营人员及时处理及避免故障,确保风电机组的安全性和持续运营。5.3力触风电版SCADA就地监控系统的优点力触风电版监控组态软件FCWP是北京三维力触科技公司总结多年来风电行业的应用于经验,精心打造出的一款合乎国内风电行业应用于的风电监控软件。1、全中文的操作界面,合乎中国人的操作者习惯。2、对风电场场址的风况特征和风能资源不应做出分析和评价。

力触风电版监控组态软件具备强劲绘图功能,通过非常简单的绘制可以绘制出有风速频率曲线和风向频率玫瑰图、编成月平均值风速变化和年平均风速日(0一24小时)变化曲线,并根据每台机组的输出功率曲线,融合年度检修计划,编成出有年、月(季)和日预报发电计划以及次日的风速和发电预报,上报电网管理部门和调度部门审核。1)与风场测风塔同期的涉及长年测站风速年变化直方图2)涉及长年测站倒数20年-30年的风速年际变化直方图3)风电场测站全年的风速和风功率密度日变化曲线图4)风电场测站全年的风速和风功率密度年变化曲线图5)风电场测站全年的风速和风能频率分布直方图6)风电场测站全年的风向玫瑰图7)风电场测站全年的风能玫瑰图8)风电场测站各月的风向玫瑰图9)风电场测站各月的风能玫瑰图10)风电场测站各月的风速和风功率密度日变化曲线通过直观的图表、曲线和动态的数据为风电场的建设与确保获取了有效地的依据3、高效、较慢、平稳的数据采集处置能力力控与Beckhoff控制器的通讯方式具备如下几种:◆OPC通讯方式Beckhoff的TwinCAT系统软件可以相连1台或多台PLC,同时获取OPCServer。力触作为OPCClient与之相连。

通讯效率一般,不反对校验,限于于小规模的通讯任务。◆调用动态库DLL构建通讯Beckhoff的TwinCAT系统软件可以相连1台或多台PLC,同时获取DLL供外部系统调用。力触获取了对应的驱动程序。

通讯效率较好,反对校验,限于于中等规模的通讯任务。◆批量包传输这是一种自定义简化的驱动。

用于方法是在Beckhoff的控制器中编制程序,将数据包,通过以太网批量传输。力控中运营对应的驱动程序展开接管。通讯效率高,反对校验,限于于大规模的通讯任务。

例如,一套SCADA系统同时管理50个以上的控制器。这种方案,解决问题了以上两种方案更容易产生的一个十分最重要的问题:数据采集统计资料迟缓,导致生产量统计资料值要比实际值小,在客户显然归属于相当严重亏损,无法让他们拒绝接受。新的方案,比原本采行的方案提供获得的数据的实时性更加强劲,数据偏差更加小。6.中央监控中心6.1中央监控中心功能概述风场中央监控中心,布置在风电场掌控室内.工作人员需要根据画面的转换随时掌控和理解风电场同一型号风力发电机的运营和习。

风场监控中心通过风电场光纤以太网环路与就地控制室的系统展开通讯。在中央控制室,成立了一对相热备的动态数据库服务器,收集和留存所有的现场数据,同时作为报警服务器和事件服务器;根据必须成立一定数目的客户端节点,作为操作员车站;成立一台工程师车站作为组态和确保。风场中央监控中心,布置在风电场掌控室内.工作人员需要根据画面的转换随时掌控和理解风电场同一型号风力发电机的运营和习。风场监控中心通过风电场光纤以太网环路与就地控制室的系统展开通讯。

SCADA动态数据历史数据库服务器使用北京三维力触自律研发的分布式动态数据库pSpace3.6,负责管理处置、存储、管理从控制系统传输来的动态数据,同时又为网络中的其它服务器和工作站获取动态和历史数据。SCADA动态历史数据库服务器是掌控网络中的报警、趋势、报表等的数据服务器,也是本系统的数据处理中心,它将承担整个系统的动态数据的存储和处置,并为远程监控中心获取动态数据,是整个系统的数据集散地,因此具备十分最重要的地位。动态数据历史数据库服务器通过校验的通讯网络从掌控层收集动态数据,然后以变化留存或定点留存算法展开数据压缩、处置和留存。数据留存时间可以超过10年以上。

服务器可以构建通讯校验功能,即自动构建对校验A网和B网的通讯转换。6.2力触动态数据库pSpace3.6技术特点力触?企业级动态数据库pSpace是一个高性能、高速度、低吞吐能力、可靠性强劲、横跨网络系统的开放式动态数据库系统,产品为几乎的分布式结构,可任意重新组建应用于模式;反对C/S和B/S应用于;它可以获取非常丰富的企业级信息系统客户端应用于和工具;大容量反对企业级应用于,内部构建低数据压缩亲率,可实现历史数据的海量存储,灵活性的拓展结构可符合各种市场需求,不具备普遍的安全性和可追踪性。多平台反对能力Unix/Linux/Windows,任您自由选择。pSpace从核心到外围,从底层到上层,都使用了平稳而高效的跨平台研发环境,整个系统可在Windows,Unix,Linux环境下运营和操作者,而且在各个平台的操作者及用于几乎一样,几乎避免操作系统容许所带给的不便。

32位/64位操作系统反对能力pSpace针对32位/64位操作系统发售了pSpace32位版本和pSpace64位版本。可充份满足用户的应用于市场需求。无与伦比的I/O事务处理能力pSpace具备极强的运营性能,对于生产信息处理及存储的性能平均300,000点/秒。对于历史生产信息回取的性能平均200,000点/秒。

而且整个系统运营负荷可平稳在30%以下。高效的二次传输技术pSpace使用高效的二次传输技术(一次逻辑传输,二次物理传输,),针对原始数据展开分析,除去校验信息,保有有效地信息,可有效地的节省存储空间,数据压缩亲率可低约40:1;提升查找效率,较慢完全恢复完整信息。基于ACE架构的网络通讯协议pSpace使用先进设备的ACE网络架构,在此基础上设计了高效的应用于协议,使得pSpace面临各种网络环境都可每每面临。灵活性简单的数据库变量层次结构多层次的数据库变量结构,转变了以往数据库变量的平面管理或受限层次的管理方式,使得企业对数据库变量的管理几乎可按照工厂的运营情况建模。

使得对象和对象之间的关联关系以求维持。全面的数据类型反对能力pSpace需要收集并存储所有你能想起的数据类型,还包括浮点型,整型,布尔型,字符串,以及“给定”类型。

灵活性的分布式系统架构pSpace分布式的收集,分布式的存储,分布式的应用于,几乎萌生用户对于系统的拓展及升级的担忧。而且分布式的特点让系统的确保显得更为便利灵活性。

普遍的标准的开放性Base-API,COM-SDK,OPCServer,OlEDB,ODBCRouter,.NetAPI,JavaAPI等数据采访方式让用户自定义程序采访pSpace数据轻而易举,信手拈来。无限的所发采访能力杰出的WEB技术融合高效的数据通讯协议,可容纳成千上万的用户同时在线。

系统自临床,自恢复能力pSpace获取完备的机制对系统展开临床,对模块展开监控,对系统文件,数据文件展开有效性检测,能将各种异常情况导致的损失降至低于。多级校验机制pSpace反对多服务器、双模块机、双网、双通道等多种冗余技术,高度保证系统的稳定性,更佳地维护您的数据。pSpace数据采集技术优势全面非常丰富的数据采集模块(各种大中型DCS,PLC,OPC模块,手动载入,ODBC模块,网络隔绝模块)1500多种。

强劲的模块研发能力—三维力控有一支专业的模块研发队伍,30多位模块研发工程师随时为你自定义新的收集模块。pSpace高级应用于功能技术优势pSpace为企业用户获取功能丰富的应用于模块,如:质量管理,过程管理,性能分析,状态监测,工序调度,出厂管理,班组考核等等。通过这些应用于模块融合用户的经验,可以很大地获取生 产过程的作业效率和作业性能。pSpace安全性控制技术优势通讯加密机制,保证数据在网络中安全性传输而会被求救。

数据库安全证书采访机制,杜绝非法用户的采访,蓄意用户的反击。数据单向传输服务,融合网络隔绝设备,确保底层系统安全可靠。pSpace系统集成技术优势多平台反对,模块化结构设计,几乎根据系统市场需求自由选择功能和平台。

便利与第三方校验软件无缝融合,建构校验系统。获取第三方组件研发模板,便利用户研发功能和pSpace系统的统合。强劲的二次计算能力,将必须用户研发已完成的功能移往到数据库来构建。灵活性的WEB公布自由选择,便于与用户的信息系统统合。

6.3、力触风电版软件FCWP与动态数据库pSpace的无缝融合在中央监控中心成立数台客户端,客户可使用C/S或B/S方式采访服务器,力触风电版软件FCWP与力触动态数据库软件展开数据交互,通过客户端操作者人员可以监控风场中各风机的参数、运营情况。1、系统的监控画面表明风场所有风机、电网线路、以及其他设备的运营情况,最重要的运营工况画面通过一次击键调至,调至时间大于0.5S;调至任何一幅画面击键不多达三次,每幅画面能表明过程变量的动态数据和设备状态,这些数据和状态每秒改版一次,表明的颜色或图形随过程工况而变化。所供系统的画面数量、每幅画面能容纳多少图素以及每幅画面能容纳多少能动态改版和被控的过程点完全不受限制,系统获取的标准画面表明,如风场总览表明、风机列表表明、趋势表明、成组表明、棒状图表明等标准画面表明。2、综合监控每台风机的运营情况、报警信息。

3、定点打印机和人工即时打印机以及故障自动记录的功能,以便随时查阅风电场运行状况的历史记录情况4、力触风电版软件FCWP内置各种标准部颁和国际标准规约,如IEC870-5-101\102\103\104规约、CDT规约、DNP3.0规约、SC1801规约、威盛电度表规约、DLT/645规约、LONWorks规约、CANBus规约等等,需要配备才可必要用于。5、系统提供数据发送地下通道、内置CDT发送、IEC870-5-101\104发送、DNP3.0发送、Modbus发送等常用发送规约,并反对用户自定义发送规约。系统具备发送仿真屏模块,反对常用的仿真屏规约。

通过发送协议来构建厂站的远动,数据的远程管理,发送遥控、发送遥调等功,符合电力系统对远动功能的拒绝,为远程监控中心获取有效地的分析数据、曲线和图表。7.远程监控中心远程监控中心与风场控制中心通过基于Internet网络VPN技术展开通讯。

VPN用于了三方面的技术确保了基于Internet的网络数据传输的安全性:隧道协议、身份验证和数据加密.因此,基于Internet网络VPN技术的数据传输具备费用较低、传输速率慢、安全性低的优势,确保了数据传输的较慢、安全性。在远程监控管理中心要创建集中于的统一数据中心,将各个风厂的涉及数据都收集到该中心。

收集上来的数据分成动态数据和历史数据,动态数据要保有6个月以上,动态数据同时要转存成10分钟平均值数据,展开历史存储,其中电源量、故障等最重要节点的数据类似处置。系统对收集上来的数据展开统计分析。系统要获取针对有所不同用户的经营性报表以及技术分析功能,同时要针对大屏幕的显示方式设置专门的显示方式以及故障的声光报警等。

并且要获取运维记录管理以及对电厂的生产能力展开预测。构建如下目标:1、向管理层获取各电厂经营报表,为决策提供数据反对。

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2、向合资合作伙伴获取其所投资的电厂的运营数据。3、向技术部门获取风机运营以及变电站的各类指标,通过技术图表对风机及变电站运营情况展开分析。4、向运营确保部门获取有关风机及变电站的各类故障报警信息,以及历次修理记录。

并获取有关风厂的运营确保类各种报表统计资料。5、通过集团监控室大屏幕向到访投资者展出集团运营电厂的各种主要信息。


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