風電機組集群監(jiān)控系統(tǒng)方案
一、系統(tǒng)需求
風力發(fā)電場對網(wǎng)絡設備的需求：
1、風電應用環(huán)境惡劣，晝夜溫差大，風沙嚴重，要求工作溫度：-40～75℃存儲溫度：-45～85℃，存儲濕度：0%～95%，無凝結。
2、電磁環(huán)境惡劣，需要工業(yè)交換機具有較強的抗電磁干擾能力、長時間的平均無故障時間。
3、為了保障通信的可靠性，要求建立冗余的環(huán)網(wǎng)，具有快速自愈功能。通信網(wǎng)絡出故障時，能夠自動平滑的切換到冗余備份線路。
4、為了保證遠程監(jiān)控的數(shù)據(jù)的安全性，交換機需要有全面的網(wǎng)絡安全設置。
二、網(wǎng)絡設計方案
風電機組監(jiān)控系統(tǒng)具有對風電機組自動啟動、停機、平穩(wěn)并網(wǎng)、雙速切換、自動對風、數(shù)據(jù)檢測和處理、故障記錄及自動保護等就地控制功能，同時具有在中央監(jiān)控室對分散運行在風電場上的各風電機組運行狀態(tài)的實時顯示、運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理、運行故障記錄報警、風速－功率特性曲線的測量、開機、停機、左右偏航、修改風電機組運行參數(shù)等遠程監(jiān)控功能。由三部分組成：就地控制部分、中央集控部分、通信部分。根據(jù)不同風機的應用網(wǎng)絡通信分為兩部分：風機內(nèi)部控制通信部分、風機與風機間或風機與控制中心的網(wǎng)絡通信部分。
根據(jù)風電行業(yè)即有其普遍性也有其特殊性，我們在組網(wǎng)方案中主要考慮以下幾個方面：
1、系統(tǒng)設計充分考慮多個業(yè)務子系統(tǒng)的系統(tǒng)特點，技術上遵循先進性、實用性與成熟可靠性并重的原則，形成一整套功能齊全的'組網(wǎng)解決方案。
2、能夠滿足風電場苛刻的物理環(huán)境，溫度、防塵、電磁兼容性等要求
3、因網(wǎng)絡規(guī)模龐大，組網(wǎng)方案采用清晰的多層結構，從最根本的網(wǎng)絡結構設計上簡化網(wǎng)絡的維護及管理，實現(xiàn)故障點的快速分離及明確，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
4、組網(wǎng)方案自身必須具備一定的故障排除及快速自愈功能，能夠針對設備故障、鏈路故障進行自我診斷及快速排除，并實時報警。
5、對網(wǎng)絡進行人工維護、擴容、或故障修復時應該做到影響最小化，做到維護及擴容對系統(tǒng)運行無影響；故障修復只對相關網(wǎng)絡設備的連接終端有一定的影響。
6、網(wǎng)絡設備選擇采用具備高實時性和穩(wěn)定性的工業(yè)級設備
7、組網(wǎng)方案必須具備兼容性，能夠無縫連接不同廠商的網(wǎng)絡設備，具備高性價比。
8、考慮到工業(yè)現(xiàn)場對實時性要求，采用的是環(huán)網(wǎng)設計理念，避免單條鏈路故障對網(wǎng)絡的影響。
三、風機內(nèi)部控制通信部分
主要是指風機機艙與塔基之間設備的通信，負責監(jiān)控以下數(shù)據(jù)：1、電力參數(shù)包括電網(wǎng)三相電壓、發(fā)電機輸出的三相電流、電網(wǎng)頻率、發(fā)電機功率因數(shù)等；2、風力參數(shù)：風速、風向；3、風力發(fā)電機組狀態(tài)參數(shù)：發(fā)電機轉(zhuǎn)速和風輪轉(zhuǎn)速、溫度（發(fā)電機、控制器、軸承、增速器油溫等）、電纜扭轉(zhuǎn)、機械剎車狀況、機艙振動、油位；4、反饋信號：回收葉間擾流器、松開機械剎車、松開偏航制動器、發(fā)電機脫網(wǎng)及脫網(wǎng)后轉(zhuǎn)速降落信號等。
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