实时数据采集系统在风电负荷管理中的应用
数据采集与监视控制系统在1.25MW风电场中的设计及应用
De i n & App i a i n o CADA y t m n 1. 5 M W i r s sg lc to f S S se i 2 W nd Fa m
YU e s e g W n- h n .S I Le 2 H i
( .S a g a e ti id P we up n . d ,S a g a 0 2 1 1 h n h i crcW n o rEq ime t El Co ,Lt . h n h i 0 4 ,Chn ; 2 ia 2 h n h iL n tn n u til t main Co ,Lt . h n h i 0 0 3 .S a g a a ge gI d sr o t . d ,S a g a 0 2 ,Chn ) a Au o 2 ia
ope a i r ton ond tonsof t i d u bi c ii he w n t r ne. The way of e —i e d a c le tng a s c i na sor e m a r altm at o l c i nd e to l t ag y
提 高 了数 据 采 集 的快 速 性 和存 储 的可 靠 性 , 好 地 满 足 了 风 电 场 的 监 控 管 理 要 求 。 较 关键 词 : 电 场 ; 据 采 集 ; 控 系 统 ; 电机 ;串 口通 信 风 数 监 风
中 图 分 类 号 : M3 5 T 1 文献标识码 : A 文 章 编 号 : 6 1o 6 ( 0 2 0 — 1 80 1 7 - 8 x 2 1 ) 20 0 —3
( .上 海 电气风 电设备 有 限公 司 ,上海 2 0 4 ; 2 1 0 2 1 .上 海浪腾 工业 自动化 有 限公 司 , 海 2 0 2 ) 上 0 0 3
风电场数据接入实施方案
风电场数据接入实施方案一、背景介绍。
随着风电场的快速发展,数据接入成为风电场管理和运营中的关键环节。
有效的数据接入方案可以帮助风电场实现远程监控、故障诊断、性能优化等目标,提高风电场的运行效率和可靠性。
二、数据接入的重要性。
风电场作为分布式能源系统,需要实时监测和管理其运行状态。
数据接入可以帮助风电场管理人员及时了解风电机组的运行情况,发现并解决潜在问题,提高风电场的发电效率和可靠性。
同时,数据接入还为风电场提供了大量的历史数据,可用于分析和优化风电场的运行策略。
三、数据接入实施方案。
1. 网络建设,首先,需要对风电场进行网络建设,确保风电机组能够稳定地接入到监控系统中。
网络建设需要考虑到风电场的地理分布、通信技术选型、网络安全等因素,以确保数据能够稳定、安全地传输。
2. 数据采集设备安装,在风电机组上安装数据采集设备,包括传感器、数据采集模块等设备,用于实时采集风电机组的运行数据。
同时,需要确保数据采集设备的可靠性和稳定性,以保证数据的准确性和完整性。
3. 数据传输与存储,将采集到的数据通过网络传输至数据中心,并进行存储和备份。
数据传输需要考虑到带宽、传输协议、数据加密等因素,以保证数据能够及时、安全地传输。
同时,数据存储需要考虑到存储容量、数据管理、灾备等方面,以确保数据能够长期保存并方便管理和查询。
4. 数据处理与分析,在数据中心对接收到的数据进行处理和分析,包括数据清洗、异常检测、性能评估等过程。
通过数据处理与分析,可以及时发现风电机组的异常情况,为风电场的运行管理提供数据支持。
5. 远程监控与管理,建立远程监控与管理系统,使风电场管理人员可以随时随地对风电机组进行监控和管理。
远程监控与管理系统需要具备实时性、可视化、报警功能等特点,以帮助管理人员及时发现并处理风电机组的异常情况。
四、总结。
数据接入是风电场管理和运营中不可或缺的环节,有效的数据接入方案可以提高风电场的运行效率和可靠性。
通过网络建设、数据采集设备安装、数据传输与存储、数据处理与分析、远程监控与管理等步骤的实施,可以实现风电场数据接入的全面覆盖,为风电场的管理和运营提供有力支持。
风力发电场高质量数据采集与分析技术研究
风力发电场高质量数据采集与分析技术研究随着人类社会的进步和工业化的不断发展,能源问题日益成为全球关注的焦点。
其中,可再生能源因其环保、可持续等特点备受青睐。
风力发电作为其中最为鼎立的一种可再生能源形式,已经得到广泛应用。
在风力发电行业中,高质量数据采集与分析技术是保障风力发电场运行稳定性、提高能源利用效率和风力发电成本控制的重要手段,也是目前风力发电行业研究和改进的重点之一。
风力发电场高质量数据采集技术风力发电场高质量的数据采集是风电行业的基础,也是保障风电站运行稳定性的重要环节。
目前,风力发电场的数据采集采用传统有线方式最广泛,这种方式采集的数据精度高、误差小,但受制于长距离数据传输和监测站点数量等限制,难以满足现代化风力发电场对数据采集的要求,对数据的传输和数据采集的维护和成本投入也比较高。
为此,采用现代化的数据采集技术,更好地保证数据的质量与可用性具有重要性。
目前,广泛应用的现代化数据采集技术有三种。
一是无线传感器网络(WSN)技术。
前置节点部署在需要监测的位置,节点之间相互联通形成的网络,可自动采集传感器探头信号,并将数据推送至数据采集服务器,实现实时监测,掌握数据变化情况的同时,还能够较好地保证数据的安全性与可用性。
二是局部数据采集卡(PCIe)技术。
插入工业计算机主板上的PCIe卡,直接连接传感器或采集模块,通过专用软件进行数据采集与分析,具有数据采速度快、精度高和适应环境能力强等优点。
三是无人机技术。
将无人机控制设备与传感器控制设备相连接,可实现对风力发电场周围环境、设备运转状态等数据信息进行快速、准确的采集。
不仅简化了人员操作流程,也有利于采集到更加详尽、丰富的数据信息。
风力发电场高质量数据分析技术风力发电场的高质量数据采集是数据分析的前提,而数据分析则是数据采集的终点。
数据分析不仅要保障数据的质量和流通性,还应该深入挖掘数据背后的内在价值。
根据风力发电场的数据分析需求,分析技术应具备异构数据的采集、存储和处理,使其可以实现多场所数据的即时、动态、全面以及可靠的采集和分析。
风电场智能运维技术研究
风电场智能运维技术研究随着全球对可再生能源需求的增加,风电场的建设和运营成为提供清洁能源的重要手段之一。
然而,由于风机位于偏远或海上地区,维护和运营风电场面临着独特的挑战。
为了有效解决这些挑战,智能运维技术在风电场运营中的应用日益普及。
本文将探讨风电场智能运维技术的研究进展、应用案例以及未来发展趋势。
风电场智能运维技术是利用先进的传感器、大数据分析、人工智能等技术手段来实现对风电场运行状态的实时监测、故障诊断、预测维护和优化控制的一种方法。
该技术可以帮助运维团队发现和解决风电机组的故障,提高设备的可靠性和可用性,减少停机时间和维护成本,最大限度地提高风电场的发电效率。
首先,风电场智能运维技术的研究进展体现在故障诊断与预测维护方面。
通过监测风机的振动、温度、电流等参数,智能算法可以分析这些数据,发现潜在的故障迹象,并提前预测机组的维护需求。
例如,基于机器学习的故障诊断模型可以从海量数据中学习并识别异常模式,提前预测可能发生的故障,并及时提醒维护人员进行维修,减少停机时间,提高风电场的可用性。
其次,风电场智能运维技术的应用案例表明,采用智能控制算法可以实现对风机的精确控制,提高发电效率。
通过分析实时气象数据、电网负荷数据以及风机运行数据,智能控制系统可以动态地调整风机的叶片角度和发电功率曲线,使其在不同风速和负荷条件下保持最佳工作状态,提高风电场的电能转换效率,最大限度地发挥风能资源的利用率。
此外,风电场智能运维技术还可以实现对风电场运维过程的全方位监控和管理。
通过搭建云平台,运维团队可以远程监控风机的实时运行状态、设备健康指标和异常报警信息。
同时,结合地理信息系统和无人机技术,可以实现对风电场的巡检和巡视,检测设备的安装情况、磨损程度等,并及时采取措施进行维护,保障风电场的安全运行。
然而,目前风电场智能运维技术仍存在一些挑战和改进空间。
首先,数据采集和处理是实施智能运维技术的基础。
因此,需要优化传感器布局和传输网络,提高数据采集的精准性和实时性。
风电场群区集控系统的数据监控与分析
风电场群区集控系统的数据监控与分析随着可再生能源的快速发展,风电成为了全球范围内最为重要的清洁能源之一。
风电场的建设日益增多,如何实现高效的运维管理成为了当前面临的一项重要挑战。
为了提高风电场的运行效率和安全性,数据监控与分析在风电场群区集控系统中起到了至关重要的作用。
风电场群区集控系统是连接各个风电机组的中央控制系统,通过实时监测和精确控制风电场中的各个机组,确保其平稳运行并最大限度地输出电力。
而数据监控和分析则在整个系统运行中发挥着关键的作用。
首先,风电场群区集控系统的数据监控能够提供实时的运行数据,包括电网电压、频率、发电功率、风速和风向等参数。
这些数据通过监测传感器和仪表设备收集,并通过数据采集系统传输到控制中心。
监控人员可以通过对这些数据的实时分析来了解风电场的运行状态,及时发现并处理存在的问题,确保风电场的稳定运行。
例如,当风速突然增大时,监控人员可以通过对数据的分析判断风电机组是否需要降低负荷以防止过载工作。
其次,数据监控和分析还可以用于预测和优化风电场的运行。
通过长期的数据积累和分析,可以建立起风电场的历史工作模式和预测模型。
基于这些模型,可以预测未来一段时间内的风电场运行情况,包括功率输出、电网负荷等。
这些预测结果可以帮助风电场管理人员做出合理的决策,例如调整机组的出力以适应电网负荷变化,提前安排维修和保养工作等。
通过合理的运营调度,可以提高风电场的发电效率和经济性。
此外,数据监控和分析还可以用于故障诊断和问题排查。
当风电场发生故障时,监控系统可以自动发出警报,并提供详细的故障信息。
根据这些信息,维修人员可以迅速定位故障原因,并采取相应的维修和修复措施,最大程度地减少故障对风电场运行的影响。
同时,通过对故障数据的统计和分析,可以发现存在的常见故障模式和趋势,从而采取相应的预防措施,提高风电场的可靠性和稳定性。
数据监控和分析在风电场群区集控系统中扮演着至关重要的角色,可以帮助提高风电场的运行功率、经济性和可靠性。
基于统一SCADA平台下风电场负荷控制设计
基于统一SCADA平台下风电场负荷控制设计【摘要】风能已经成为全球可再生能源中最重要的形式。
风力发电场通常都是地处边远地区,为了确保风电场安全稳定的运行,迫切需要风力以及发电方面的信息进行有效及时的规范化管理和性能完善的自动监控系统。
本文针对当前围场风电装机情况,提出并设计了风电场统一SCADA系统框架及整体架构,系统能够涵盖当前风电场监控系统,变电站SCADA系统,测风塔系统,风功率预测系统,风电场有功控制和无功补偿系统等,并在该系统下实现风电场的负荷控制。
【关键词】风电场;SCADA;负荷控制Design of Wind Electric Load Control in Wind Power Farm Base on SCADAREN Guo-qing YANG Ming-yu(North China Electric Power University,Baoding Hebei,071003,China)【Abstract】Wind power has become the most important global renewable energy. Wind farms are usually located in remote areas,in order to ensure the safe and stable operation of wind farm,We needs information effectively and timely system to improve the performance of automatic monitoring and control system. The article is aimed at current wind power in Wei Chang,We designed unified SCADA system framework and the overall architecture. The system covers the current wind farm monitoring system,substation SCADA system,wind tower system,wind power prediction system,wind farm active control and reactive power compensation system,and the wind electric load control is realized in the system.【Key words】Wind power;SCADA;Load control0 引言风能已经成为全球可再生能源中最重要的形式。
风电机组在线监测与故障诊断系统在风电场运维中的应用效果评估
风电机组在线监测与故障诊断系统在风电场运维中的应用效果评估随着可再生能源的快速发展,风力发电已成为全球范围内主要的清洁能源之一。
然而,风力发电设备在运行过程中常常面临着各种故障和异常情况,给运维工作带来了极大的挑战。
为了最大程度地提高风力发电设备的可靠性和可用性,近年来,风电机组在线监测与故障诊断系统开始在风电场运维中得到广泛应用。
本文将评估该系统在风电场运维中的应用效果。
风电机组在线监测与故障诊断系统是一种基于物联网技术的智能管理系统,通过实时监测和分析风力发电设备的运行状态,能够及时发现设备的异常情况,并对故障进行诊断。
该系统主要由传感器、数据采集器、数据处理平台和故障诊断算法组成。
首先,风电机组在线监测与故障诊断系统能够实现对风力发电设备的实时监测。
传感器可以采集设备的振动、温度、电流、电压等关键参数,并将数据传输给数据采集器。
监测系统通过数据处理平台对这些数据进行实时的分析和处理,能够准确地了解设备的运行状况。
当设备发生故障或异常时,系统能够自动发出警报,通知工作人员进行相应处理。
这种实时监测的能力可以极大地节省人力和时间成本,提高运维效果。
其次,风电机组在线监测与故障诊断系统具备故障诊断的能力。
系统通过与历史数据和故障数据库的比对分析,能够根据设备的异常行为准确地诊断故障类型和原因,并给出修复建议。
这种自动化的故障诊断与分析能够有效地指导运维人员进行维修和维护工作,提高故障处理效率和设备稳定性。
此外,通过系统对故障数据的记录和分析,可以识别和预测设备的寿命和潜在故障,有效地规避设备的损坏和停机。
再次,风电机组在线监测与故障诊断系统通过数据分析提供设备运行情况的综合评估。
该系统能够对设备的运行状况、性能指标进行实时监测和分析,生成相应的报告和统计数据。
基于这些数据,管理人员可以评估设备的可靠性、可用性和维护水平,并根据评估结果优化风电场的运维策略和计划。
这种综合评估的能力可以帮助管理人员更好地了解设备的健康状况和运行情况,提前预防和处理潜在问题,保证设备的持续运行和发电能力。
风电机组在线监测与故障诊断系统的实时监测与预警方法研究
风电机组在线监测与故障诊断系统的实时监测与预警方法研究随着全球对清洁能源的需求不断增加,风能作为一种可再生能源正日益受到关注。
其中,风电机组作为风能的核心装置,其可靠性和稳定性对于风能发电系统的正常运行至关重要。
然而,由于复杂多变的工况和恶劣的环境条件,风电机组容易发生故障,导致停机维修和损失。
因此,实时监测和预警的方法对于及时发现和解决故障,提高风电机组的性能至关重要。
实时监测是风电机组在线监测与故障诊断系统中的核心环节,它可以通过不间断地收集和分析风电机组的运行数据,实时获取机组的状态和性能信息。
在实时监测中,常用的参数包括振动、温度、电机参数、风速等。
这些参数可以通过传感器等设备实时采集,并通过信号处理和数据分析技术进行处理和提取。
通过实时监测,可以实时获取风电机组的运行状态,发现异常,及时进行预警和干预。
在实时监测的基础上,预警方法起到了至关重要的作用。
通过合理设置阈值,并结合对历史数据的分析,建立起合理的预警模型可以在机组出现故障之前提前发出预警信号。
预警方法主要采用了机器学习算法和统计学方法两种途径。
机器学习算法在风电机组在线监测与故障诊断系统中得到了广泛应用。
基于大量的机组运行数据,可以利用监督学习方法进行模型的训练和建立。
常见的算法包括支持向量机、随机森林、神经网络等。
通过对机组正常和故障状态数据的学习,可以建立起一套可靠的预警模型,准确地预测机组的健康状态和故障预警。
统计学方法也是一种常用的预警方法。
通过对历史数据的统计分析,建立一套合理的预警模型,可以及时发现机组的异常状态。
常见的统计学方法包括主成分分析、聚类分析和异常检测等。
通过对大量数据的处理,可以挖掘出异常模式和特征,实现机组运行状态的实时监测和预警。
同时,在实时监测与预警方法研究过程中,还需要关注以下几个方面的内容。
首先,数据的质量和准确性对于实时监测和预警的可靠性至关重要。
因此,在数据采集和传输过程中,应该加强对数据异常的检测和处理,以提高数据的可信度。
DCS在风电行业中的应用案例解析
DCS在风电行业中的应用案例解析随着可再生能源的快速发展,风电作为清洁能源之一在全球范围内得到了广泛的应用与推广。
而在风电发电过程中,为了确保风机的运行安全和高效性,需要借助先进的自动控制系统。
本文将围绕DCS (分散控制系统)在风电行业中的应用案例展开论述,并分析其在风电行业中的关键作用。
一、风电发电系统的自动控制需求风电发电系统是一个高度复杂且动态变化的过程,其中包括风机、电力转换装置、电网连接装置等多个关键组件。
这些组件的协调运行对于提高风电系统的整体效率和可靠性非常重要。
而传统的集中式控制系统在应对复杂多变的风电系统时存在一些问题,如控制信号传输延迟、容量限制等。
因此,引入DCS作为风电发电系统的自动控制系统可提供更高效、可靠的控制方案。
二、DCS在风电行业中的应用案例1. 风机控制系统优化通过DCS,可以实现对风机控制系统的优化配置,将控制模块分散在各个风机上,从而实现对风电场中多个风机的同时控制和协调。
这样的设计方案不仅可以提高风机的运行效率,还可以减少能源消耗,并降低故障率,延长设备寿命。
2. 告警与故障监测通过DCS系统的实时监测与数据采集功能,可以对风电场中的各个关键组件进行全面监测与故障诊断。
一旦出现异常情况或设备故障,DCS系统会自动发出告警信息,并即时采取相应的应对措施,如自动切换备用设备、通知维护人员等。
这样的智能监控系统大大提高了风电发电系统的可靠性和设备的可用性。
3. 数据管理与分析DCS系统还具备强大的数据管理与分析能力,可以对风电系统中的大量运行数据进行采集、存储和分析。
通过对数据的深度挖掘,可以发现潜在的问题和优化空间,提升整个风电系统的效率。
同时,数据管理还可以为风电场的运营决策提供有力的支持。
三、DCS系统在风电行业中的关键作用1. 提高风电系统的可靠性DCS系统能够实现全面监测和故障诊断,及时发现和解决风电系统中的问题,从而降低故障率并提高系统的可靠性。
风力发电机组在线状态监测系统
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01
风力发电机组在线状态监测 系统的概述
02
风力发电机组在线状态监测 系统的技术实现
03
风力发电机组在线状态监测 系统的应用场景和优势
04
风力发电机组在线状态监测 系统的发展趋势和未来展望
05
风力发电机组在线状态监测 系统的实践操作和维护管理
经济效益和社会效益分析
经济效益:降低维护成本,提高发电效率,增加收益 社会效益:减少环境污染,降低碳排放,促进可持续发展 投资回报率:根据投资成本和发电收益进行评估,确定投资回报率 风险评估:考虑市场风险、技术风险、政策风险等因素,进行风险评估
投资回报率和风险评估
投资回报率:根据风力发电机组的运行情况和维护成本,评估投资回报率 风险评估:考虑风力发电机组的运行风险,如设备故障、天气变化等 成本效益分析:比较不同风力发电机组的成本和效益,选择最优方案 投资决策:根据投资回报率和风险评估,做出投资决策
风力发电机组在 线状态监测系统 的发展趋势和未 来展望
技术发展趋势
智能化:利用人工智能技术进行数据分析和预测 集成化:将多个监测系统集成到一个平台,提高效率和准确性 远程监控:实现远程监控和诊断,提高维护效率 绿色环保:采用环保材料和节能技术,降低对环境的影响
未来发展方向和挑战
智能化:利用大 数据、人工智能 等技术,实现在 线状态监测系统 的智能化
诊断方法:使用专 业诊断工具,如振 动分析仪、红外热 像仪等
排除方法:根据诊断 结果,采取相应的维 修措施,如更换损坏 部件、调整参数等
维护管理:定期进 行设备检查和维护 ,确保设备正常运 行
系统升级和优化
风电场群区域集控系统的数据管理与分析策略
风电场群区域集控系统的数据管理与分析策略随着全球对可再生能源的需求增加,风电作为其中的重要组成部分正在迅猛发展。
风电场群区域集控系统作为风电场的核心控制系统,起着监控、管理和优化风力发电的重要作用。
在风电场群区域集控系统中,数据管理与分析策略是确保系统高效运行和优化发电能力的关键要素。
首先,风电场群区域集控系统的数据管理是指对系统中产生的海量数据进行规范收集、传输、存储和处理的过程。
由于风电场群区域集控系统涉及多台风力发电机组,每个发电机组都会不断产生各种类型的数据,如功率、转速、温度、湿度等。
良好的数据管理能够提高数据的可靠性和准确性,以便进行后续的数据分析与决策支持。
在数据管理方面,以下几个方面值得考虑:首先,数据采集和传输是保证数据完整性的基础。
风电场群区域集控系统应该具备高可靠性和高稳定性的数据采集设备和传输通道,确保实时准确地采集到各个发电机组的数据,并将数据传输到集控中心进行后续处理。
其次,数据存储是数据管理的关键环节。
由于风电场群区域集控系统需要处理大量的实时数据和历史数据,因此需要建立一个高性能的数据存储系统。
这个系统应该能够高效地存储和检索数据,并能够保证数据的安全性和可靠性。
此外,数据处理也是数据管理的重要环节。
在风电场群区域集控系统中,数据处理包括数据清洗、数据预处理、数据融合、数据挖掘等过程。
数据清洗是指对采集到的原始数据进行去噪、去重、纠错等操作,以消除数据中的不准确和冗余信息。
数据预处理是指对清洗后的数据进行归一化、标准化等操作,以便后续的数据分析。
数据融合是指将来自不同发电机组的数据进行整合,形成一个整体的数据集。
数据挖掘是利用各种算法和模型从数据中挖掘出有价值的信息和知识。
风电场群区域集控系统的数据分析策略是指基于数据管理的基础上,通过各种分析方法和技术,提取出有关风电发电机组状态、性能和故障的信息,并为运维人员提供决策支持。
数据分析策略包括以下几个方面:首先,风电机组状态监测和评估是数据分析的重要任务。
风电生产信息实时监测平台的设计和实现
风电生产信息实时监测平台的设计和实现风电生产信息实时监测平台的设计和实现摘要:近年来,风电产业快速发展并成为可再生能源的主要来源之一。
然而,由于风电场地分散分散、设备多样化等特点,监测系统设计变得比较困难。
为了提高风电场的效率和运行安全,本文针对风电生产信息实时监测平台的设计和实现展开研究。
本文首先介绍了风电场监测的重要性,并讨论了现有监测系统的不足之处。
然后,本文提出了一个基于物联网技术的风电生产信息实时监测平台解决方案。
最后,我们进行了平台的设计和实现,并进行了一系列的实验验证。
结果表明,该平台具有良好的实时监测效果,能够提高风电场的运行效率和安全性。
关键词:风电生产;实时监测;物联网;平台设计;安全性1. 引言随着全球能源需求的迅速增长,可再生能源逐渐成为解决能源危机和环境问题的重要选择。
风能是最具发展潜力和广泛应用的可再生能源之一。
风力发电依靠风能转化为电能,已经发展成为一个巨大的产业。
然而,由于风电场地分散分散、设备多样化等特点,风电场的监测设计变得日益困难。
2. 风电场监测的重要性风电场的监测对于提高运行效率和安全性起着至关重要的作用。
通过及时监测风电场的运行状态,可以实现远程故障检测、预测维护和优化操作等功能,提高风电场的发电效率。
此外,监测系统可以提供丰富的实时数据和历史数据,帮助运维人员进行故障分析和决策制定,提高风电场的安全性。
然而,目前存在的风电场监测系统仍然存在一些问题。
首先,传统的监测系统通常由硬件设备和软件平台组成,部署和维护成本较高。
其次,传统系统的监测能力相对较弱,仅能提供有限的监测指标和功能。
此外,由于风电场地分散分散,多个监测系统之间缺乏统一的数据存储和管理方法,导致数据分散和信息孤岛的问题。
3. 设计方案为了解决上述问题,本文提出了一个基于物联网技术的风电生产信息实时监测平台解决方案。
该方案基于物联网技术,采用分布式架构和数据共享机制,实现对风电场的实时监测和数据管理。
力控风电版监控组态软件FCWP在风力发电中的应用
力控风电版监控组态软件FCWP在风力发电中的应用信息分类:发电发布时间:2010-2-8浏览量:748关键词:力控风电版监控组态软件FCWP 风力发电德国Beckhoff 嵌入式PC 风玫瑰图电力规约1、行业背景1.1、现状随着煤碳、石油等能源的逐渐枯竭,人类越来越重视可再生能源的利用。
风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。
其蕴量巨大,全球的风能约为2.74X109MW,其中可利用风能约为2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
中国风能储量很大,分布面广,仅陆地上的风能储量就约2.53亿千瓦。
我国的风电发展起步较晚,但在国家政策的激励和扶持下也取得了长足的进步,到2010年累计装机容量可达2000万千瓦。
1.2、需求分析风能资源丰富的地区一般都比较偏远,而且环境恶劣,在风电站中,风电机组分布比较分散、监控参数多,这都会给风电系统的控制带来不利影响。
为充分有效地利用风力进行发电,监控与数据采集(Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)系统作为自动化控制的核心具有信息完整等优点,能提高效率,正确掌握系统运行状态,加快决策,有助于快速诊断系统故障状态,对提高风电场运行的可靠性、安全性与经济效益具有不可替代的作用。
作为国产监控组态软件的领军者,北京三维力控科技一直关注风电行业的发展,结合国外著名厂商倍福(BeckHoff)的嵌入式PC控制器CX1020,总结多年来风电行业的应用经验,开发了风电专用版监控组态软件FCWP。
2、系统网络拓扑图整个监控网络可以分为三个层次1)就地监控部分:布置在每台风力发电机塔筒的控制柜内,每台风力发电机的就地控制能够对此台风力发电机的运行状态进行监控,并对其产生的数据进行采集。
2)中央监控部分:一般布置在风电场控制室内。
工作人员能够根据画面的切换随时控制和了解风电场同一型号风力发电机的运行和操作。
风电场监控系统的数据采集与处理方法研究
风电场监控系统的数据采集与处理方法研究随着可再生能源的不断发展和推广,风力发电成为了一种重要的清洁能源形式。
为了确保风电场的安全和高效运行,风电场监控系统的数据采集与处理方法显得尤为重要。
本文将对风电场监控系统的数据采集与处理方法进行研究,并探讨其在风电场管理中的应用。
一、风电场数据采集方法的研究1. 传感器技术传感器是风电场数据采集的关键设备之一。
目前常用的传感器技术包括风速传感器、温度传感器、湿度传感器等。
这些传感器能够实时监测风场的各项参数,并将数据传输到监控系统中。
对于数据采集的准确性和及时性而言,传感器的选择和布置非常关键。
研究表明,在风电场中合理布置传感器,不仅有助于获取精准的数据,还能够降低数据采集成本。
2. 无线通信技术风电场通常分布在较为广阔的地域区域,传统的有线通信方式在布线和维护上会带来不便。
而无线通信技术的使用可以极大地方便数据采集工作。
例如,无线传感器网络(WSN)和卫星通信等技术已经被广泛应用于风电场。
这些技术能够实现遥测、遥控和遥信等功能,有效提高了风电场监控系统的数据采集效率。
二、风电场数据处理方法的研究1. 数据预处理风电场的数据通常存在着噪声、缺失值和异常值等问题,因此在进行数据分析和建模之前,需要对数据进行预处理。
数据预处理可以包括数据清洗、数据重构和数据插值等步骤。
其中,数据清洗主要是去除噪声和异常值,数据重构可以通过一些数学模型对缺失值进行预测,而数据插值则是通过已知数据点推测其它缺失数据的值。
预处理后的数据能够提高模型的准确性和可靠性。
2. 数据挖掘与分析风电场监控系统产生的海量数据对管理决策具有重要意义。
数据挖掘和分析方法在风电场数据处理中发挥着关键作用。
通过应用数据挖掘技术,可以从大量的数据中挖掘出隐藏的模式和规律,并为风电场的管理决策提供支持。
例如,可以通过聚类分析对风电机组进行分类,为故障分析和预测提供依据;也可以利用时间序列分析进行产能预测和优化。
风电场自动化监控与管理系统设计
风电场自动化监控与管理系统设计随着可再生能源的快速发展,风电技术在能源领域逐渐占据重要地位。
风电场作为最常见的可再生能源发电形式之一,需要具备高效、可靠的自动化监控与管理系统,以确保风电设备的安全运行和优化发电效率。
本文将围绕风电场自动化监控与管理系统的设计展开讨论。
一、系统需求分析在设计风电场自动化监控与管理系统之前,我们首先需要进行系统需求分析。
主要包括以下方面的考虑:1. 远程监控和控制:风电场通常分布在广阔的地理区域,需要具备远程监控和控制功能,方便运维人员实时了解设备的运行状态,并能够对设备进行远程控制和维修。
2. 数据采集与处理:风电设备生成大量的数据,包括风速、功率、温度等,需要进行有效的数据采集与处理,为后续的智能分析和决策提供更好的支持。
3. 运维管理:监控系统需要具备实时告警功能,及时发现设备故障,并支持维修工单的派发和跟踪。
同时,还需要提供设备档案管理、维护计划制定等功能,方便运维人员对设备进行全生命周期管理。
4. 故障诊断与预测:监控系统应当具备故障诊断和预测功能,能够对风电设备的运行状态进行分析,预测设备可能出现的故障,并提供相应的预防和维修方案。
5. 安全与可靠性:监控系统需要具备较高的安全性和可靠性,能够防止数据泄露和非法操作,并具备数据备份和容灾恢复功能,保障系统的连续稳定运行。
二、主要模块设计基于系统需求分析,可以将风电场自动化监控与管理系统划分为若干个模块,包括:1. 数据采集与处理模块:主要负责风电设备数据的实时采集和处理,包括传感器数据的读取、预处理、存储等。
可以借助物联网技术实现数据的无线传输和集中管理。
2. 远程监控和控制模块:通过与风电场设备连接,实现对设备的远程监控和控制。
可以通过建立虚拟专用网络(VPN)等方式,确保对设备的安全访问。
3. 告警管理模块:负责实时监测设备运行状态,发现异常情况后及时发送告警通知,并支持告警的分类、派发和跟踪。
4. 维修管理模块:提供设备档案管理、维护计划制定、维修工单派发与跟踪等功能,方便运维人员对设备进行全生命周期管理。
风电机组在线监测与故障诊断系统的数据采集与处理方法分析
风电机组在线监测与故障诊断系统的数据采集与处理方法分析风电机组是一种重要的可再生能源发电设备,为了保证其安全性、可靠性和有效性,需要使用在线监测与故障诊断系统对其进行监测和诊断。
数据采集与处理是整个系统的核心环节,本文将对风电机组在线监测与故障诊断系统的数据采集与处理方法进行分析。
一、数据采集方法分析1. 传感器数据采集风电机组在线监测与故障诊断系统通常使用各种传感器来获取风机的运行数据。
传感器可以测量风机的转速、温度、振动、电流等参数。
这些传感器可以安装在风机的各个关键部位,比如轴承、齿轮箱和发电机等,以获取全面的运行数据。
传感器数据采集的准确性和稳定性对于系统的性能和可靠性至关重要。
2. 远程监测数据采集风电机组通常分布在广阔的地域范围内,传统的现场数据采集方式不太实用。
因此,使用远程监测数据采集技术可以有效地获取远程风机的数据。
远程监测系统通过网络实时传输风机的运行数据,可以随时随地对风机进行监测与诊断。
这种技术可以大幅提高数据采集的效率和准确性。
3. 数据采集频率为了充分了解风机的运行状况,数据采集的频率非常重要。
对于需要准确监测风机运行状态的任务,应该选择较高的数据采集频率。
通常,数据采集频率应根据风机运行速度和重要参数的变化来确定。
二、数据处理方法分析1. 数据预处理由于风电机组在线监测与故障诊断系统监测的数据量大且复杂,需要进行数据预处理。
数据预处理的目的是清除无效数据和噪声,提高数据质量,并对数据进行合理的缺失值处理。
数据预处理可以采用滤波、归一化、插值等方法,以达到更好的数据分析结果。
2. 特征提取特征提取是指从大量的原始数据中提取出有用的特征来表示风机的运行状态。
这些特征可以是统计特征,如均值、方差等,也可以是频域特征或时域特征。
特征提取的目的是降低数据的维度并准确地描述风机的状态。
3. 数据建模数据建模是根据提取的特征建立风机的运行模型。
常用的数据建模方法包括统计分析、回归分析、神经网络等。
风电场并网装置运行状态实时监测技术
风电场并网装置运行状态实时监测技术随着全球节能环保意识的不断提高,清洁能源发电成为趋势。
其中,风电发电作为清洁能源之一受到越来越多的关注。
风电机组并网运行是电网实现清洁能源发电的关键技术环节之一。
为了保证风电场运行的安全可靠,需要对风电场并网装置的运行状态进行实时监测,检测致使主要用于备件检测,比如航空公司的飞机备件检测和检修,以及核电站地下水管道的检测,爆炸物品探测等,检测想做到的是保护人们的生命财产安全。
一、风电场运行状态监测技术现状目前,风电场运行状态监测技术主要采用传统的振动、温度、压力等传感器进行数据采集。
然后通过通信系统将数据传输到监测中心进行分析和处理。
但这种传统的监测方法有很多局限性:1. 数据采集方式单一。
2. 只能监测到局部问题。
它不能全面且及时地监测到风电场内各种设备的运行状态,而且数据处理也存在许多问题。
二、新型监测技术近年来随着人工智能、物联网、云计算、大数据等技术的发展,风电场监测技术得到了更大的发展。
常用的风电并网装置实时监测技术有以下几种:1. 基于声波检测的故障预警技术。
该技术利用声学传感器对风电机组进行监测,检测机组早期故障,包括燃烧失效、磨损、负载不平衡等。
该技术可以提高机组的可靠性和省电。
实际应用中机组上的超声发射检测可以保证机组的运行安全。
2. 基于红外线技术的温度监测。
该技术利用红外传感器对风电机组的温度进行监测,检测机组温度异常,如过热等。
该技术可以提高机组的安全性和省电。
其应用基本上不受环境、气候和空气中水蒸气影响,因此可以适应于各种易于受热、湿度影响的环境。
3. 基于智能门锁技术的安全运行保障。
对于风电组合主机房内设备敏感性较高的问题,强化机房内设备的安全运行系统,增强设备敏感性。
4. 基于振动检测技术的状态监测。
该技术利用振动传感器对风电机组的振动进行监测,用于故障诊断、健康监测等,检测机组的轴承磨损、齿轮失牙等故障。
该技术可以提高机组的可靠性和省电。
风电场群区集控系统的数据采集与处理技术
风电场群区集控系统的数据采集与处理技术随着可再生能源的快速发展,风电场作为一种清洁、高效的电力生成方式,逐渐成为解决能源短缺和环境污染的重要手段。
但是,随着风电场规模的不断扩大,传统的人工操作已经无法满足对大规模风电场的集中管理和控制需求,因此风电场群区集控系统应运而生。
风电场群区集控系统是一种将多个风电场通过数据采集与处理技术连接起来的系统,它将风电场的运行数据实时采集并进行统一处理,从而实现对风电场的集中监控、运营管理和故障诊断等功能。
在风电场群区集控系统中,数据采集与处理技术起着重要的作用。
首先,风电场群区集控系统通过数据采集技术实现对风电场的实时数据获取。
针对不同的风电场设备,采集系统能够接入不同类型的传感器,并将传感器采集到的数据进行整合和组织。
通过对如风速、风向、温度、湿度、转速、功率等数据的采集和处理,集控系统能够实时了解风电场的运行状态和设备性能,为风电场的调度和管理提供准确的数据支持。
其次,风电场群区集控系统通过数据处理技术进行数据分析和应用。
通过数据处理技术,集控系统能够对大量的数据进行存储、管理和分析。
首先,数据存储技术能够将海量的数据进行有效的存储和管理,确保数据的完整性和安全性。
其次,数据分析技术能够基于存储的数据进行深度分析,识别潜在的故障和异常,并提供相应的预警和处理建议。
此外,数据应用技术能够将分析结果与风电场的运行管理系统进行集成,实现对参数的实时监控和运行状态的追踪。
在风电场群区集控系统中,数据采集与处理技术还有一项重要的功能是故障诊断与预测。
通过对风电场的实时数据进行分析和处理,集控系统能够准确识别设备的故障和异常情况,并及时预警和报警。
同时,基于历史数据和建模分析,集控系统还可以预测设备未来的故障趋势,帮助风电场实现故障的预防和设备的维护管理。
这不仅提高了风电场的可靠性和安全性,还降低了运维成本和维修时间。
除了数据采集与处理技术,风电场群区集控系统中还包括其他关键技术,如通信技术、自动化技术和人机界面技术等,这些技术相互协调,共同构建出一个高效、可靠的风电场运行管理系统。
风电偏航系统中的数据采集与监测技术研究
风电偏航系统中的数据采集与监测技术研究随着可再生能源的快速发展,风能得到了广泛应用并逐渐成为主要的清洁能源之一。
领先的风能发电技术之一是风电偏航系统,它能够使风轮保持恒定的方向,有效地转化风能并提高风能发电效率。
而在风电偏航系统中,数据采集与监测技术具有至关重要的作用,可以提供实时的监控和控制参数,确保风能装置的正常运行。
本文将重点研究风电偏航系统中的数据采集与监测技术,以及其在风能领域的应用。
一、风电偏航系统简介风电偏航系统是风能发电装置中的关键部件之一,主要由风速传感器、方位角传感器、控制器以及执行机构等组成。
其主要功能是使风轮朝向风的方向,以确保风能得到最大程度的利用。
风电偏航系统可以实时监控风向,并通过控制轴承或驱动系统来调整风轮的方向,从而使风轮始终面向风的方向。
二、数据采集技术在风电偏航系统中的应用1. 风速传感器风速传感器是风电偏航系统中最基础的数据采集设备之一,用于测量环境中的风速。
通过采集风速数据,可以精确计算风能发电装置所能获得的风能,并根据风速的变化来调整风电偏航系统的工作状态。
2. 方位角传感器方位角传感器用于测量风电发电装置的方向角度,即风轮与风的夹角。
方位角传感器可以提供准确的方位角数据,使风电偏航系统能够精确调整风轮的方向,并保持最佳的工作状态。
3. 控制器控制器是风电偏航系统的核心,负责数据采集、处理与分析。
它能够实时读取风速传感器和方位角传感器的数据,并通过算法进行计算和分析,根据风能发电装置的实际状况来调整偏航系统的工作参数。
控制器还可以与其他监测系统进行数据交互,实现对整个风能发电装置的综合监控和控制。
4. 执行机构执行机构是风电偏航系统中的关键组件,其主要任务是根据控制器的指令调整风轮的方向。
执行机构通常由电动机或气压驱动器组成,能够根据控制器的信号精确地控制风轮的位置。
三、监测技术在风电偏航系统中的应用1. 远程监控系统远程监控系统是风电偏航系统中常用的监测技术之一,它可以实时监测风电偏航系统的工作状态,并通过无线通信将数据传输至监控中心。
国外风电运营管理模式
国外风电运营管理模式引言近年来,随着全球对可再生能源的需求不断增加,风能作为一种清洁、可持续的能源源头,得到了广泛关注和应用。
在国外,风电的运营管理模式日趋完善,不仅实现了高效并可持续的发电,同时也提升了风电场的运营效率。
本文将介绍国外风电运营管理模式的一些主要特点和经验,以供参考。
1. 风电场设备监测与维护风电场设备的监测与维护是风电运营管理的重要一环。
国外风电公司借助先进的监测技术和大数据分析,实时监测风电场设备的运行状况,包括风机、变频器、逆变器等组件,以及主变、配电网等关键设备。
通过数据分析,可以及时发现设备故障,并进行精确的维修和调整,从而提高设备的可靠性和运行效率。
同时,国外的风电运营管理模式中,还注重定期的设备巡检和预防性维护。
通过定期巡检,可以发现设备的潜在故障,并及时维修,避免发生故障对发电效率造成不利影响。
此外,国外风电公司还采用智能化的维护管理系统,通过数据分析和人工智能算法,对设备的运行情况进行评估和优化,以延长设备的使用寿命。
2. 风电资源调度与运营国外风电运营管理模式中,风电资源的调度和运营是关键环节。
风电场通常与电网相连,需要根据电网需求和风能资源的变化,合理进行风电发电的调度和出力控制。
国外的风电运营管理模式中,多采用智能化的风电运营控制系统,通过实时监测风电场的风能资源和电网负荷情况,进行发电计划的制定和调整,以使风电场的发电能力最大化。
此外,国外风电公司还注重与电网的协同运营。
通过与电网进行信息交流和数据共享,风电场可以更加准确地预测电网负荷、风能资源等情况,以便更好地进行发电调度和出力控制。
同时,在电网故障或紧急情况下,风电场也可以根据电网的需求进行协调运营,提供必要的支持和调节。
3. 风电场运维管理风电场的运维管理是风电运营管理模式中的另一个重要方面。
国外风电公司通常会建立专业的风电场运维团队,负责风电场的日常运营和维护。
这些团队由专业的工程师和技术人员组成,具备丰富的风电运维经验和技术能力。
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传统 的 风机 厂 家无 法针 对 单 台风机 提供 精 确 的风 速 功 率对
场 各 风 机相 关数 据 进 行 统 计 与计 算 . 能精 确 统计 风 电 场按 风 资 源 状 况 的 理论 发 电量 . 根 据 调 度 指 令 的 实际 发 电 量 , 因设 备
状 况 导 致 的 限 电损 失 . 以及 因调 度 而 产 生 电量 损 失 . 将有助 于
应 函数 。要 获得精 确 的风 速 功 率 函数 , 只能从 现 场进 行 采 集 。 鉴 于 风机 机舱 集 成 有 风 速 仪 .其 数 据 通 过 风 机 控 制 系统
( 1 ) 风机 生产 商 往往 只提 供 统 一 的 负荷 曲 线 , 而在 现 场 , 不
参 与控 制 , 因此 , 可通 过 数 据 采 集 , 将 负荷 实 时 的 风 速 数 据 与 功 率数 据 采 集 到 以表 1中 , 构 建精 确 的 风 功率 函数 。 考 虑 到 设
集 接口、 数据库支持、 网 络 支 持 进 行简 单描 述 , 对软 件 人 机 交 互 界 面 进 行 初 步 设计 。 从 而探 讨 了如 何 采 用 现 代 化 的 信 息 技 术 手段 来 更 好 的 为 风
电企业 生 产管 理 服 务 。
【 关键词 】 风 电; 负荷管理 ; 实时数据系统; 应用 【 中图分类号 】 T P 2 7 4 . 2 【 文献标 识码 】 B 【 文章编号 】 2 0 9 5 — 2 0 6 6 【 2 0 1 4 ) 1 0 — 0 0 4 9 — 0 3
的弃风损失电量。
响, 在修 正相 应 数 据 时 , 应与原数据进行比较 , 并设 定 阀值 , 新
数 据 与 原 数 据 差 异 在 阀值 以 内 , 可进 行 修 正 , 超过 阀值 , 则 视
为坏 数 据 予 以 丢 弃 。 该 数 据还 应设 计 手 动 修 正 手段 , 在 极 端 情
依据 。
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笔 者 主 导和 参 与 了 多 个风 电行 业信 息化 项 目。根 据相 关
经验 , 笔 者 认 为 通 过 有 效 的 部 署 数 据 采 集 系统 。 构 建合 理 的数
风 力发 电是 目前 国 内新 型 能 源的 主 要 组 成 部 分 . 其 绿 色、
公 司海装 风 机 的控 制 系统及 北 京 四方 电 气控 制 系统 进 行 通讯 鉴 于 网络 安 全 因素 . 在 数 据 源 与数 据 采 集设 备 之 间 . 应 安 装单 向网闸. 确 保 数 据 的单 向流 动 . 避 免 外 部 网络 对 于 电力 系
L O W C A R B o N W O R L D 2 o l 4 , 电负荷管理 中的应用
文 朴( 大唐华银欣正锡林郭勒风力发电有限责任公司, 内蒙古 锡林郭勒盟 0 2 6 0 0 0 )
【 摘 要 】 风 电行业的快速发展 , 使得风 电负荷管理 的研究与应用成 为比较热 门的方向。风 电与火 电的 巨大差异 , 又使得 火电的负荷管理 经验
风 电 企 业 掌握 自身 的发 电 能 力 与设 备 、 调 度 之 间的 关 系 , 从而 积 极 开展 设 备 整 治 与 负荷 协 调 工作 .将 有 利 于提 升 企 业 的 综
合 竞 争 力 与 经 济 效益 .也 有 利 于在 进 行 设 备 维护 和 故 障整 治
后, 判 断 设 备检 修 的 效果 。 要 完成 以上 目标 . 主 要 存 在 以 下 问题 :
备 出 力能 力 的 变化 . 该 函数 应 可 定期 修 正 . 为 避 免 坏 数 据 的 影
同的风 机 可 能 因为设 备 装 配及 其 他 原 因 , 发 电能 力表 现 各异 。 ( 2 ) 随 着 时 间的 推 移 和 设 备 的 老 化 , 设 备 的发 电 能 力理 论
上将呈下降趋势. 而 非 一成 不 变 ( 3 ) 调 度 限 电 对 于 风 电 场 的 实际 发 电 量起 决 定 性 作 用 . 但 由于 自然风 速 变化 频 繁 , 传 统的统计手法 , 很 难 精 确 统 计 设 备
况下 可 进 行 人 为 干预
表 1 风 功 率 函 数 袭 风速 ( m)
3 . O 3 . 1 3 . 2
( 4 ) 设备 故障 与弃风 限 电可能 同时发 生 , 如 何 精 确 统 计 因设 备 故 障 导 致 的 损 失 电 量 . 是 分 析 设 备 健 康 状 况 的 重 要
2 负荷 曲线的产生
负荷 曲线 。即 单 台风 力 发 电机 组 风 速 与 发 电功 率 对 应 函 数 的 图形 化描 述 。 在 本 系统 中 . 负荷 曲线是 理论 发 电量 计 算 的
基础 . 如 何 完 美的 获 得 精 确 的 负荷 曲 线 。 是 影 响 系统 数 据 分 析 精 确 程 度 的 主 要 因素 。
统 内部 控 制 网络 的 干扰
环保 、 可再生等特性 , 使 其 成 为 火 力 发 电 的 重要 补 充 , 也成 为
未 来 新 能 源 产业 发 展 的 主 要 方 向 。 对 于风 力 发 电厂 来说 . 对发 电 量 的相 关 统 计 与 分析 , 是 其 生 产 管 理 不 可或 缺 的 重 要 工作 之 一 如 果能 够 方 便 的 对风 电