风力发电厂监控系统的信息采集及传输研究

1、风力发电厂监控系统的信息采集及传输研究    摘要：风力发电厂主要是利用风来产生电力的发电厂，属于再生能源发电厂的一种。随着全球能源紧缺以及我国对节约资源的高度重视，风力发电厂在近几年的时间里得到了飞速的发展。另外，随着计算机先进技术的不断引入，使得风力发电厂监控系统的信息采集及传输也得到了不断优化与完善。本文通过对风力发电的特点进行分析，并在此基础上介绍风力发电厂监控系统的组成以及信息的采集和传输技术，以此来为今后风力发电厂的建设提供一定的参考依据。 关键词：风力发电厂；监控系统；信息采集与传输 Abstract: wind power plant i

2、s the main power plant to generate electricity using wind, a belongs to the renewable energy power plant. In addition, with the advanced computer technology is introduced, the collection and transmission of information monitoring system of wind power plant has been continuously optimize and perfect.

3、 In this paper, by analyzing the characteristics of wind power, and based on this technology, monitoring system of wind power plant as well as the information collection and transmission, in order to build wind farms in the future to provide certain reference. Keywords: wind power plant; monitoring

4、system; information collection and transmission 中图分类号 TU74 文献标识码A文章编号 近几年来，电力资源短缺问题已经得到了国家相关部门的高度重视，为了能够确保对有限资源的合理利用，对于风力发电厂的建设已经成为了相关部门所面临的一项主要工作。由于风力发电厂与常规的火电、水电的生产过程不同，其本身所具被的控制特殊性和监视特殊性决定了其监控信号、系统组成以及信息传递方式与常规的电厂运动系统有些不同。因此，相关工作人员一定要对风力发电厂监控系统的信息采集和传输工作进行充分了解，确保其作用能够充分发挥出来。 一、风力发电的特点 虽然风力发电在运行的过

5、程中具有不同于火电和水电的环节，但是作为参加并网运行的发电单元，风力发电本身也存在一些特点，主要体现在以下几个方面： 1.1输出功率控制 在风力发电厂运行系统中，通常都会根据运行的实际情况设置额定风速。当风速超过所设定额定风速5%的时候，就需要对发电机进行必要的输出功率控制，以此来减少功率的输出，确保系统在60秒之内输出的功率能够在设定的输出功率范围内。 1.2二次调频控制 所谓二次调频控制，主要就是在系统进行一次调频之后，用来恢复电网频率的一项工作。一般来说，一次调频是有差调节，不能维持电网频率不变，只能缓和电网频率的改变程度，所以还需要进行二次调频。只有经过二次调频后，电网频率才能精确地保

6、持恒定值。 二次调频控制即在当风速恒定的条件下，工作人员便可以参加全网的调频控制，接收调度端下达的设点命令，并对每台发电机进行输出功率的调整。 1.3频率控制 频率控制也是风力发电的一个主要特点，但是这种特点仅限于大型风力发电机才会具备。在系统运行过程中，对相关的频率控制的要求也较高，通常要求在系统出现故障后2秒钟内，将额定功率从100%调整到20%。 二、监控系统的信息组成 风力发电厂的监控系统的组成部分主要包括向控制中心传输的信息、来自控制中心的控制信息等几个部分，其监控系统与常规发电厂的有一定的区别，最明显的就是其能够向用户提供相关的气象信息。 2.1向控制中心传输的信息 向控制中心传输

7、的信息主要包括常规的检测信息和特定的信息两种。对于前者的采集，主要包括系统运行过程中各个开关的状态、相关变压器低压侧的电压、故障指示以及发电机的有功功率和无功功率等信息；对于后者的采集，主要包括传输至控制中心的风力发电有关的发电可用率和风力发电厂所在地有关的实时气象数据等信息。 2.2来自控制中心的控制信息 在风力发电厂监控系统运行的过程中，由于系统需要对各个设备的运行情况进行实时监控，通过接收信息的方式来对系统运行情况进行分析，从而针对实际情况发出相关的指令，确保系统的正常运行。通常来说，风力发电厂的监控系统需要有能力来接收一下命令，并且对其执行相关的操作：1、按调度下达的设定值减少出力；2

8、、频率控制曲线模式切换信号；3、电压控制设定值信号；4、黑启动解列。 三、实现信息传输的通信协议 在风力发电厂以往的监控系统中，对于监控任务的实现主要采用RTU来完成，然而随着我国科学技术的不断发展以及风力发电厂对监控系统要求的不断提高，传统的RTU也得到了不断的优化与完善，逐渐向网络化和系统化发展。 3.1IEC 870-5-101/104 IEC 870-5-101是由IEC推出的基于串口通信的远动系统通信协议，提供了丰富的ASDU供用户选择。控制中心与被控站在采用该协议前需要确定所采集的信号及其各自对应的对象地址。IEC 870-5-104则是基于TCP/IP网络通信的应用层协议，并采用

9、了平衡式对等传输方式，这使得它比IEC 870-5-101具有更高的通信效率。 3.2IEC 61850 IEC 61850协议是为变电站的监控系统设计，模型是由逻辑节点表达的，每个逻辑节点包括数据和数据属性。在IEC 61850中定义的100多个逻辑节点基本上覆盖了变电站的公共应用需要。IEC 61850正成为我国电力系统远动专业今后的网络通信行业标准，以期能同一变电站和发电厂的通信协议。 四、结语 综上所述，随着国家对再生资源发电厂重视程度的不断提高，风力发电厂的建设也必然会越来越广泛，其要求也会越来越高。为了能够将其作用在社会经济发展中最大限度的发挥出来，相关工作人员就必须对其发电监控信号、系统组成以及信息传递方式进行全面的了解和掌握，从而充分实现监控系统的信息采集及传输，以此来实现对资源的有效利用。 参考文献： 1邵志伟.风力