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風(fēng)電場計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)分中央監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由監(jiān)控計算機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)、信號轉(zhuǎn)換模塊、監(jiān)控軟件等組成。
中央監(jiān)控系統(tǒng)的功能是：對風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行實時監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制、故障報警、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)報表、曲線生成等。
中央監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：
計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理各風(fēng)電機(jī)組的運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)、保護(hù)裝置動作情況、故障類型等。為了實現(xiàn)上述功能，下位機(jī)（風(fēng)機(jī)控制器）控制系統(tǒng)應(yīng)能將機(jī)組的數(shù)據(jù)、狀態(tài)和故障情況等通過專用的通訊裝置和接口電路與中央控制器的上位計算機(jī)通訊，同時上位機(jī)應(yīng)能向下位機(jī)傳達(dá)控制指令，由下位機(jī)的控制系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的動作，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。
中央監(jiān)控系統(tǒng)一般運行在位于中央控制室的一臺通用PC機(jī)或工控機(jī)上，通過與分散在風(fēng)電場上的每臺風(fēng)力機(jī)就地控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，實現(xiàn)對全場風(fēng)力機(jī)的集群監(jiān)控。風(fēng)電場中央監(jiān)控機(jī)與風(fēng)力機(jī)就地控制系統(tǒng)之間的通信屬于較遠(yuǎn)距離的一對多通信。國內(nèi)現(xiàn)有的風(fēng)電場中央監(jiān)控系統(tǒng)一般采用RS485串行通信方式和4～20 mA電流環(huán)通信方式。比較先進(jìn)的通訊方式還有PROFIBUS通信方式、工業(yè)以太網(wǎng)通信方式等。
上述各種通訊方式能夠完成風(fēng)電場中央監(jiān)控系統(tǒng)中的通信問題，但具有各自的特點，主要通信方式簡要對比如下：
風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)軟件
目前，我國各大風(fēng)電場在引進(jìn)國外風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的同時，一般也都配有相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，但各有自己的設(shè)計思路和通訊規(guī)約，致使風(fēng)電場監(jiān)控技術(shù)互不兼容。同時，控制界面全部是英文的也不利于運行人員操作。如果一個風(fēng)電場中有多個廠家的多種機(jī)型的風(fēng)電機(jī)組的話，就會給風(fēng)電場的運行管理造成一定困難。如內(nèi)蒙輝騰錫勒風(fēng)電廠就有約5種的監(jiān)控軟件。因此，國家在科技攻關(guān)計劃中除了對大型風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行攻關(guān)外，也把風(fēng)電場的監(jiān)控系統(tǒng)列入攻關(guān)計劃，以期開發(fā)出適合我國風(fēng)電場運行管理的監(jiān)控系統(tǒng)。目前也有一些國產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)成功并投入運行。如：新疆風(fēng)能有限責(zé)任公司的“通用風(fēng)電場中央及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)”。
監(jiān)控軟件的開發(fā)應(yīng)盡可能在現(xiàn)有工業(yè)自動化軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，這樣一方面可以縮短開發(fā)周期，另一方面現(xiàn)有的工業(yè)控制軟件技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛，因此穩(wěn)定性好。隨著軟件的升級而方便地升級。而直接從底層開發(fā)的監(jiān)控軟件如果沒有強(qiáng)大的軟件隊伍，和經(jīng)驗豐富的軟件人員很難與之相比。
紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫是紫金橋公司在長期的科研和工程實踐中開發(fā)的。紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫在實際應(yīng)用中，以其可靠性、方便性和強(qiáng)大的功能得到用戶的高度評價，用戶已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石化、煉油、汽車、化工、冶金、制藥、建材、輕工、造紙、采礦、環(huán)保、電力、交通、智能樓宇、倉儲、物流、水利等多個行業(yè)和領(lǐng)域的過程控制、管理監(jiān)測、現(xiàn)場監(jiān)視、遠(yuǎn)程監(jiān)視、故障診斷、企業(yè)管理、資源計劃等系統(tǒng)。
結(jié)合紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫特點和風(fēng)電場的監(jiān)控需求開發(fā)的風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)具有如下功能特點：
- 分布式結(jié)構(gòu)，有助于搭建多層數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，構(gòu)建復(fù)雜的大型分布式系統(tǒng)。
- 友好的控制界面。在編制監(jiān)控軟件時，應(yīng)充分考慮到風(fēng)電場運行管理的要求，應(yīng)當(dāng)使用中文萊單，使操作簡單，盡可能為風(fēng)電場的管理提供方便。
- 能夠顯示各臺機(jī)組的運行數(shù)據(jù)，比如每臺機(jī)組的瞬時發(fā)電功率、累計發(fā)電量、發(fā)電小時數(shù)、風(fēng)輪及電機(jī)的轉(zhuǎn)速和風(fēng)速、風(fēng)向等，將下位機(jī)的這些數(shù)據(jù)調(diào)入到上位機(jī)，在顯示器上顯示出來。
- 繪制曲線：繪制風(fēng)速－功率曲線、風(fēng)速分布曲線、風(fēng)速趨勢曲線。
- 監(jiān)視各風(fēng)電機(jī)組的運行狀態(tài)。如開機(jī)、停車、調(diào)向、手／自動控制以及大利、發(fā)電機(jī)工作情況。通過各風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)了解整個風(fēng)電場的運行情況，這對整個風(fēng)電場的管理是十分重要的。
- 及時顯示各機(jī)組運行過程中發(fā)生的故障。在顯示故障時，能顯示出故障的類型及發(fā)生時間，以便運行人員及時處理和消除故障，保證風(fēng)電機(jī)組的安全和持續(xù)運行。
- 能夠?qū)︼L(fēng)電機(jī)組實現(xiàn)集中控制。值班員在集中控制室內(nèi)，就能對下位機(jī)進(jìn)行狀態(tài)設(shè)置和控制，如開機(jī)、停機(jī)、左右調(diào)向等。但這類操作必須有一定的權(quán)限，以保證整個風(fēng)電場的運行安全。
- 歷史記錄。監(jiān)控軟件應(yīng)當(dāng)具有運行數(shù)據(jù)的定時打印和人工即時打印以及故障自動記錄的功能，以便隨時查看風(fēng)電場運行狀況的歷史記錄情況。
- 數(shù)據(jù)管理：機(jī)組運行數(shù)據(jù)自動存儲與維護(hù)，自動生成報表，支持?jǐn)?shù)據(jù)查詢，具有數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能。
- 在線修改參數(shù)，遠(yuǎn)程維護(hù)： 可在線修改數(shù)據(jù)庫組態(tài)內(nèi)容，組態(tài)完后，不必重新啟動數(shù)據(jù)庫，就可以將組態(tài)內(nèi)容下裝到數(shù)據(jù)庫中。另外不必要到數(shù)據(jù)庫所在機(jī)器，在遠(yuǎn)程就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫組態(tài)。
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
功能：實時查看就地風(fēng)機(jī)運行情況、數(shù)據(jù)記錄。在中央控制室實現(xiàn)對風(fēng)電機(jī)組的遠(yuǎn)程開機(jī)、停機(jī)、左/右偏航、復(fù)位等功能；
實際上只要通訊網(wǎng)連通，理論上遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能和中央監(jiān)控系統(tǒng)一樣。但是為了安全起見目前國內(nèi)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)只完成監(jiān)視功能，隨著技術(shù)的發(fā)展，無人值班風(fēng)電場的推出，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)將發(fā)揮更大作用。
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