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3 系统实现的功能 3.1 完整实时数据展现 力控科技监控平台软件具备风电行业专用的设备负荷、专 用曲线及监测组件,适合风电场级监控和风电场运维中心的系统 集成,采用核心数据库系统实现风电场的所有风电机组、继电保 护、风速、发电量、售电量等运行情况的远程监视和接收汇总, 使各级部门都能及时地了解风电机组运行状态和发电状况.可实 现以下参数的汇总展示. (1) 电网参数 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、电压跌落、相序 故障、三相不对称等. (2) 气象参数 包括风速、风向、环境温度等. (3) 机组状态参数 包括:风轮转速、发电机转速、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、电缆扭转、机舱温度等. 3.2 实现风机远程控制 可以根据生产需求,实现对单台、回路、及全部风机进行, 故障复位、远程停机及远控启动操作,方便对风机的集中管理. 并可根据电网实时参数,外部气象条件参数,按照设定好的控制 策略,实现对风机启停、复位的远程控制. (1)主控系统检测电网参数、气象参数、机组运行参数, 当条件满足时,启动偏航系统执行自动解缆、对风控制,释放 机组的刹车盘,调节桨距角度,风车开始自由转动,进入待机 状态. (2)当外部气象系统监测的风速大于某一定值时,主控系 统启动变流器系统开始进行转子励磁,待发电机定子输出电能与 电网同频、同相、同幅时,合闸出口断路器实现并网发电. (3)风力机组功率、转速调节根据风力机特性,当机组处 于最佳叶尖速比λ运行时,风机机组将捕获得最大的能量,虽理 论上机组转速可在任意转速下运行,但受实际机组转速限制、系 统功率限制,不得不将该阶段分为以下几个运行区域:即变速运 行区域、恒速运行区域和恒功率运行区.额定功率内的运行状态 包括变速运行区(最佳的λ)和恒速运行区. 3.3 数据统计与查询 (1)历史状态日志查询:根据选择风机及时间段,查询风 机的历史工作状态,如图1所示. 图1 历史状态日志查询 (2)历史瞬态日志查询:查询选择风机在设定时间段内的 历史数据记录,如图2所示. 图2 历史瞬态日志查询 (3)历史故障日志查询,查询当前选择风机在查询时间段 内的故障状态,如图3所示. 图3 历史故障日志查询 3.4 强大的风势曲线与风频图 (1)风速曲线图:根据设定时间段,自动根据数据差值,

72 AUTOMATION PANORAMA 2013.8 Column 专栏描绘风速变化轨迹,并根据设定起始风速及区间,自动统计于右 侧表格,如图4所示. 图4 风速曲线图 (2)趋势图:可以将风机所有变量在设定时间段内的数据记 录获取到右侧表格,并且于左侧区域以曲线方式表现,如图5所示. 图5 趋势图 (3)风频图:查询设定时间段内,各风速区间出现的次 数,以柱状图的形式表现. (4)关系对比图:在同一曲线控件内同时显示两个不同变 量在同一时间段内的线性对比关系,如图6所示. 图6 关系对比图 3.5 有功功率跟踪控制功能 风电场正式运行过程中,为了避免风力强度较高的时候,风 新能源 力发电电量传输到电网中的时候功率过大,需要对风力发电的风 机在不同的风力情况下,自控控制开启不同数量的风机,使风力 发电的功率按照计划的输送功率进行运行,因此系统在设计实施 过程中专门加入了有功功率跟踪控制功能. 逻辑控制模块单元: 首先对单个风机都设定是否参与AGC自动控制单元.在运行 过程中,如果因为检修或者其他原因可以手动将某一台或多台风 机停止参与AGC自动控制,在该情况下,自动控制的时候不再将 该风机参与自动运算. 停风机自动控制单元.在当前时间情况下,比较当前所有风 机的总体发电功率和中调设定的有功功率数据差,在总体发电功 率大于有功功率的时候,停机部分风机的运行. 风机停机选择.当对选择需要停止的风机时,需要首先筛选 掉检修或其他原因未参与AGC控制的风机,然后取消部分当前停 止的风机,从1号开始遍历所有的风机,查找单个风机的发电功率 比较接近功率差值的风机,停止掉该风机,该方案存在的缺点是 可能找不到适合的风机,这时还需要从1号开始停止风机的运行, 同时在找到的情况下可能存在直接多次停止同一台风机的情况, 不建议采用该方案. 手动投入........