风电场中央监控及远程监测系统的研究与设计

研究国内风电场监控及远程监测系统的实际情况和存在问题,为风电场中央监控及远程监测系统的开发和建设提供指导。采用风电场的IEC61400-25标准进行系统建模,利用VS.NET开发工具,进行风电场中央监控及远程监测系统设计开发。从风电场的通信组网模式、风电场中央监控及远程监测系统的系统拓扑构到风电场监控系统的功能需求、数据分析统计功能,提供了一套完整的解决方案。风电场中央监控及远程监测系统需要像电网监控系统一样系统化、规范化、行业化。     

风电场远程监控系统的设计与应用

介绍风电场远程监控系统的总体结构,从安全性、可扩展性和可利用率等方面说明该系统关键技术实现方式,分析系统应用情况及效果．认为风电场远程监控是今后的发展趋势。     

我国实现多个风电场集中远程监控

北京京能新能源有限公司历时1年自主研发成功“风电场群远程监控及运行维护优化系统”,在国内首次实现了风电场群综合信息的数据融合。2009年9月22日,该公司风电场集中控制中心正式启动,在全国率先实现多个风电场集中远程监控。     

基于CAN总线的分布式嵌入式远程监控系统研制

介绍了针对通信用多逆变模块电源设备的远程监控要求,利用CAN总线与底层多逆变模块连接、通过Web服务器连入Internet的嵌入式远程监控系统.本系统授权用户可在Internet任意一点应用浏览器访问该系统,实现对底层设备群的监控和管理.该系统也可以移植应用到楼宇自动化、工业底层现场设备网络等远程监控场合.     

基于CAN总线的分布式嵌入式远程监控系统开发

本文介绍了利用CAN总线接口与现场控制模块连接、以嵌入式系统为核心的远程监控系统。本系统上层通过Web服务器连入Internet，允许授权用户在Internet任意一点应用浏览器访问该系统，实现对下层设备群的监控。该系统在工厂底层设备网络、楼宇自动化等远程监控场合有着广泛应用的前景。     

风电场群远程集中监控系统设计探讨

风电场群远程集中监控系统是将大量分散于各地的风力发电场进行集中的远程控制与管理,系统的实施可以实现风电场"少人值守,无人值班"的运行模式,减少风电场的运行管理费用。监控系统通过对接入风场重点区域的视频监控,风机运行监控,变压站的运行监控等方式对风场实现全面的远程监控管理。     

远程测控中嵌入式Web服务器的FPGA实现

利用SOPC技术设计一种以FPGA内部的可配置嵌入式软核处理器（NiosⅡ）为CPU,uClinux为操作系统的动态WEB服务器,并将这种嵌入式的WEB服务器与电网参数测量仪器相结合,构成远程电网参数测量系统,实现了电网参数远程实时监控系统,这种基于Internet的远程电网参数测量仪具有广阔的应用前景。     

数据采集与监视控制系统在1.25 MW风电场中的设计及应用

介绍了1.25MW风电场数据采集与监视控制系统的设计,实现了对风电场中每台风力发电机的数据采集和控制,具备风电机启停控制、运行状态显示、温度历史趋势显示和风玫瑰显示等功能。该系统还具有远程登录功能,可使用户远程浏览风场的信息和控制风电机的运行。实时数据采集和分部存储方式提高了数据采集的快速性和存储的可靠性,较好地满足了风电场的监控管理要求。     

区域风电生产运营监控系统的开发

风能资源丰富的地区一般都建有多个风电场。这些风电场厂址分散,并且采用不同型号的风电机组,其监控与数据采集（SCADA）系统也不相同,给风电公司的生产运营管理带来很大困难,也给电网的调度和安全运行带来很多问题。为此,开发了区域风电生产运营监控系统。该系统在WEB上实现SCADA功能,可对不同数据规约进行统一整合,进而可对不同机型的SCADA系数数据进行统一管理,使区域风电公司能够远程集中监测和控制管理区域内分散的风电场,为风电生产的“无人值守”打下基础。     

风电机组振动监测与故障预测系统

为了保障风电机组的安全运行,研发了风电机组振动在线监测与故障预测管理系统。其主要包含振动信号采集模块、风电场监控中心以及远程监控诊断中心3部分。振动信号采集模块完成振动信号的采集,并通过光纤交换机将信号传输到风电场监控中心;风电场监控中心主要用于显示、存储及分析振动信号特征,给出风电机组运行状况;远程监控中心通过与风电场建立联系,实现风电机组的远程监控,为实现无人值守风电场奠定基础。该系统利用振动信号时域和频域分析方法得到振动信号特征,进而确定风电机组的运行状态,并利用随机子空间方法对风电机组的故障进行预测。通过振动信号仿真分析,以及风电场实际应用分析,验证了所研发系统的有效性。     

吉林省风力发电预报系统的相关分析和设想

作为提高风力发电竞争力,解决大规模风机并网带来相关问题的重要举措,构建风力发电预报系统具有重要的意义。基于吉林省风电发展的现状和未来趋势,分析了吉林省建设风力发电预报系统的必要性和紧迫性,提出了吉林省风力发电预报系统的设想,即:建立不同风力发电厂联机共享数据平台,通过目前吉林省调度中心监视控制和数据采集(SCADA)系统对风力发电场在线监视,构建数字化天气预报体系等。     

集成服务环境下风电并网的无功调节（二）信息交换

以并网风电场的无功功率调节为例,研究电力企业集成服务环境下风电并网的协调控制技术。介绍了风电数据采集与监控（SCADA）系统与地调能量管理系统（EMS）的企业集成服务体系架构,重点描述了应用系统之间数据交换的实现方法,具体介绍了无功调节数据交换的数据模型和数据交换组件接口的设计方法。通信系统的仿真实验表明数据模型和数据交换接口设计的正确性。     

调度中心大规模风电场实时在线监控系统

论述了电网调度中心实现大规模风电场实时在线监控的解决方案,介绍了大规模风电场实时在线监控系统的结构和功能。通过OPC接口,风电场综合通信管理终端与风电场本地监控系统通信,完成风电数据采集任务;通过电力调度数据网络或专线通道将数据上传到调度中心风电场监控主站系统。主站系统可以根据调度指令向各受控风电场下发功率控制和电压控制设定值,通过风电场综合通信管理终端在线控制风电场有功功率和升压站母线电压,从而实现大规模风电场的自动发电控制(AGC)和自动电压控制(AVC)。系统已在内蒙古西部电网调度中心投入运行。     

基于风电机组健康状态的风电场功率分配研究

评价风电机组健康状态,合理分配风电场中风电机组的功率,对降低风电场的运维成本有着重要意义。首先,利用风电机组监控与数据采集(supervisory control and data acquisition, SCADA)系统中的风电机组历史运行数据,训练基于长短期记忆(long short-term memory, LSTM)网络的风电机组输出功率预测模型。然后,根据预测功率和风电机组实测输出功率的偏差幅值将风电机组的健康状态分为良好、一般、较差等三个类别。最后,综合考虑风电场中每台机组的健康状态、最大发电能力和电网调度部门对风电场下达的发电指令,建立目标函数和约束条件,采用遗传算法进行求解,得到分配给每台机组的功率。仿真结果表明,所提出的方法不仅能够根据风电机组的健康状态合理分配机组功率,而且能够满足调度中心下达的风电场总的发电功率。     

内蒙古电网风电场调度管理技术支持系统设计与应用

阐述了省级调度中心大规模风电场调度管理技术支持系统建设的总体方案,介绍了系统的关键技术和功能.提出了省级调度中心对风电场进行在线功率和电压控制的功能实现框架,探讨了基于风电功率预测的风电场自动发电控制(AGC)方案和自动电压控制(AVC)方案.系统部分功能已在内蒙古西部电网调度中心投入运行.     

非并网风电SCADA系统设计

设计了一种适用于非并网风电场的数据采集与监控（SCADA）系统。该系统将传统的风电场监控、电网监控和配电站合而为一。系统以传统SCADA为基础,结合非并网监控的特点和需求,实现了对风电场、电网和用电企业的监控及数据传输,并实现了整个非并网风电系统从发电侧到用电侧的一体化监控。文中对整个系统的结构、功能进行了分析研究。     

含风电接入的省地双向互动协调无功电压控制

为应对规模化风电接入对电网无功电压运行和控制的影响,结合现场实际,提出并实现了一种跨电压等级风电汇集区域风电场与传统电厂的无功电压协调控制方法。在控制中心内,研究并提出计及风功率波动和电网N-1安全约束的敏捷电压控制方法,该方法通过控制周期和控制模型的自适应调整,充分挖掘省调直控风电场的无功电压调节能力,抑制风电波动对电网电压的影响,保留足够的传统发电机动态无功储备。在控制中心间,研究并提出计及风电场调节能力的省地双向互动协调控制方法,通过地区电网内风电场与地调直控变电站的协调控制,发挥地调直控风电场的调节能力,减少地调直控变电站的电容电抗器动作次数,通过省地双向互动协调,协调省地双方无功调节资源,支撑末端地区电网电压,提高电网整体运行的安全性和经济性。所研发的实际控制系统已在江苏电网应用,仿真运行和实际闭环结果证明了该方法的有效性。     

大型集群风电有功智能控制系统监控软件设计

根据大型集群风电有功智能控制系统的总体结构和功能,提出了作为其重要组成部分的调度中心监控软件的整体设计思路.监控软件由数据库、数据采集与监控(SCADA)子系统和控制策略软件构成.数据库作为中间支撑层,支撑SCADA子系统和控制策略等应用软件的运行.描述了各个模块所应具备的功能.针对风电系统所设计的该监控软件具有多数据源处理、人机界面、统计分析等特色功能.