风电控制系统及SCADA系统资料讲解
SCADA系统介绍完整版
RTU能执行旳任务流程取决于下载到 CPU中旳程序。应用程序可用工程中常 用旳编程语言编写，如梯形图、C语言等。 有些设备采用C语言编程。
RTU旳特点： （1）同步提供多种通讯端口和通讯机制。 （2）提供大容量程序和数据存储空间。 （3）高度集成旳、更紧凑旳模块化构造设
3、两种构造比较
• （1）B／S模式旳优点和缺陷 • B／S构造旳优点体现在： • 具有分布性特点，能够随时随处进行查询、
浏览等业务处理。
• 业务扩展简朴以便，经过增长网页即可增 长服务器功能。
• 维护简朴以便，只需要变化网页，即可实 现全部顾客旳同步更新。
• 开发简朴，共享性强。
• B／S 构造旳缺陷体现在：
HELP ALPHA
V0 W.X YZ SHIFT
现场人 机界面
现I/O
图1.1 SCADA系统实例－污水处理厂监控系统
1、定义
SCADA系统是一类功能强大旳计算机 远程监督控制与数据采集系统，它综合利 用了计算机技术、控制技术、通信与网络 技术，完毕了对测控点分散旳多种过程或 设备旳实时数据采集，本地或远程旳自动 控制，以及生产过程旳全方面实时监控， 并为安全生产、调度、管理、优化和故障 诊疗提供必要和完整旳数据及技术手段。
工作站
数据服务器
WEB服务器
污水泵站
以太网
Profibus
SCADA 服务器
进水泵房
SCADA 服务器
电台
曝气池
污泥处理
配电间
现场I/O
HUB/MAU
NIC
%UTILIZATION
scada系统在海上风电机组运维中的应用
scada系统在海上风电机组运维中的应用随着海上风电机组的快速发展和规模化运营，运维工作变得愈加重要。
为了保证风电机组的正常运行和高效维护，SCADA系统被广泛应用于海上风电机组的运维过程中。
本文将详细介绍SCADA系统在海上风电机组运维中的应用，以及其带来的优势和挑战。
2. SCADA系统在海上风电机组运维中的角色SCADA系统（Supervisory Control and Data Acquisition）是一种集数据采集、远程监控、运维管理和故障诊断于一体的专业化系统。
它能够实时监测风电机组的运行状态、环境参数和设备设施的运行情况，同时还可以进行远程操作控制和异常报警等功能。
3. SCADA系统的具体应用3.1 实时监测和数据采集SCADA系统通过传感器获取风电机组各个部件的运行状态数据，包括发电机转速、偏航角度、风速等关键信息。
这些数据被实时采集并传输至控制中心，在控制中心的操作员可以通过图形化的界面来监测和分析这些数据，及时发现问题并采取相应的措施。
3.2 远程操作和控制SCADA系统还能够实现对风电机组的远程操作和控制。
操作员可以通过远程终端设备，如电脑、手机等，对风电机组进行启停、调节运行模式、更改参数设置等操作。
这种远程操作不仅提高了运维工作的效率，同时也降低了人为操作带来的风险。
3.3 异常报警和故障诊断SCADA系统通过设定预警阈值和故障诊断规则，能够及时检测到风电机组运行状态的异常，并通过报警信息及时通知运维人员。
同时，系统还可以通过历史数据分析和故障诊断算法，帮助运维人员进行故障排除和设备维护，提高机组的可靠性和稳定性。
4. SCADA系统带来的优势4.1 提高运维效率SCADA系统的远程监控和远程操作功能，使得运维人员无需实地巡检和操作，大大提高了运维工作的效率。
同时，实时监测和数据采集功能，使得问题可以被及时发现和处理，避免了故障的扩大和不必要的停机时间。
4.2 降低运维成本SCADA系统的自动化功能减少了人力资源的需求，同时通过对设备的远程操作和控制，减少了人为操作带来的操作风险和维护成本。
1、SCADA系统简介课件
电力SCADA 系统简介（20120222）一、 SCADA 系统简介电力监控系统又称--SCADA 系统，主要用于实现对地铁各变电所内主要电气设备进行的遥控、遥信、遥测、遥调和遥视等。
它对提高地铁供电系统运行的可靠性、安全性、经济性、减轻调度员的负担、实现电力调度自动化与现代化、提高调度的效率和水平等方面起到了不可替代的作用。
是将远程的供电设备如：断路器、隔离开关、变压器等进行远程状态的自动化监控。
二、 电力监控系统基本组成电力监控以电力调度中心为主，电站为辅，通过控制中心的电调工作站可以对全线电力系统设备进行监控。
电力监控系统是一个分层分布式自动化系统，由上自下分别是：调度中心局域网系统、通信通道、变电站管理层、现场通信网络、间隔层装置。
三、 电力监控系统的功能1、控制中心功能1) 遥控功能2) 信息处理、显示3) 供电系统运行情况的数据归档和统计报表功能4) 用户画面5) 信息打印功能6) 趋势显示7) 人机画面调阅显示8) 信息查询9) 口令功能10) 系统容错能力、自诊断、自恢复功能11) 电力系统控制模式与级别12) 监控系统控制权限 显示大屏幕维护工作站 B 服务器 A 服务器 培训工作站电力调度工作站 CSE 通讯处理机 A2网段牵引变压器配电变压器10KV 系统13)数据采集功能14)控制功能15)电度统计功能16)数据处理功能17)在线帮助功能18)事故追忆功能19)故障录波功能20)SOE（事件顺序记录）功能21)培训功能22)系统时钟同步功能23)调度运行工作管理2、部分功能简述1)控制功能单点遥控改变某一对象运行状态的控制，包括开关合/分、自动装置投入/撤除、保护定值切换等操作。
程序遥控为了简化操作步骤，将某些固定的倒闸作业流程序列定义在一个序列控制中，以简化操作步骤。
程序遥控包括所内程序遥控和所间程序遥控两种。
程序遥控的执行可以具有手动一次启动、手动逐条启动，条件自动（经人工确认）执行等方式。
风电主控系统
风电主控系统风机的控制系统是风机的重要组成部分，它承担着风机监控、自动调节、实现最大风能捕获以及保证良好的电网兼容性等重要任务，它主要由监控系统、主控系统、变桨控制系统以及变频系统（变频器）几部分组成。
各部分的主要功能如下： 监控系统（SCADA）：监控系统实现对全风场风机状况的监视与启、停操作，它包括大型监控软件及完善的通讯网络。
主控系统：主控系统是风机控制系统的主体，它实现自动启动、自动调向、自动调速、自动并网、自动解列、故障自动停机、自动电缆解绕及自动记录与监控等重要控制、保护功能。
它对外的三个主要接口系统就是监控系统、变桨控制系统以及变频系统（变频器），它与监控系统接口完成风机实时数据及统计数据的交换，与变桨控制系统接口完成对叶片的控制，实现最大风能捕获以及恒速运行，与变频系统（变频器）接口实现对有功功率以及无功功率的自动调节。
变桨控制系统：与主控系统配合，通过对叶片节距角的控制，实现最大风能捕获以及恒速运行，提高了风力发电机组的运行灵活性。
目前来看，变桨控制系统的叶片驱动有液压和电气两种方式，电气驱动方式中又有采用交流电机和直流电机两种不同方案。
究竟采用何种方式主要取决于制造厂家多年来形成的技术路线及传统。
变频系统（变频）器：与主控制系统接口，和发电机、电网连接，直接承担着保证供电品质、提高功率因素，满足电网兼容性标准等重要作用。
从我国目前的情况来看，风机控制系统的上述各个组成部分的自主配套规模还相当不如人意，到目前为止对国外品牌的依赖仍然较大，仍是风电设备制造业中最薄弱的环节。
而风机其它部件，包括叶片、齿轮箱、发电机、轴承等核心部件已基本实现国产化配套（尽管质量水平及运行状况还不能令人满意），之所以如此，原因主要有： （1）我国在这一技术领域的起步较晚，尤其是对兆瓦级以上大功率机组变速恒频控制技术的研究，更是最近几年的事情，这比风机技术先进国家要落后二十年时间。
前已述及，我国风电制造产业是从2005年开始的最近四年才得到快速发展的，国内主要风机制造厂家为了快速抢占市场，都致力于扩大生产规模，无力对控制系统这样的技术含量较高的产品进行自主开发，因此多直接从MITA、Windtec等国外公司采购产品或引进技术。
风电场SCADA系统的数据传输技术.
风电场SCADA系统的数据传输技术监视控制和数据采集(Supervisory ControlAnd Data Acquisition，SCADA)系统在数据采集方面的发展已经比较完善，但是由于风电场的运行、控制、维护、并网等具有诸多的特殊性，必然要求S(心系统能够加强远距离传输的能力，提高数据传输的实时性和可靠性，因此对风电场SCADA系统的数据传输技术进行研究具有重大的实际意义.1 SCADA系统的数据传输方式数据传输的主要作用是实现各站点之间的信息互换.选择好的数据传输方式可以加强数据传输的实时性，并且还有助于系统的远距离数据传输，起到事半功倍的效果.现有风电场SCADA系统主要由以下3部分组成：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.3)远程监控部分：根据需要布置在不同地点的远程控制.远程控制目前一般通过调制解调器或电流环等通讯方式访问中控室主机进行控制.1.1就地监控与中央监控之间的传输方式就地监控与中央监控之间的数据传输主要是指下位机控制系统能将下位机的数据、状态和故障情况通过专用的数据传输装置和接口电路与中央监控室的上位计算机进行通讯，同时上位机能传达对下位机的控制指令，由下位机的控制系统执行相应动作，从而实现远程监控功能.根据风电场的实际情况，上、下位机之间的数据传输有如下特点：1)一台上位机能监控多台风力发电机的运行，属于一对多的通讯方式;2)下位机能够独立运行，并能与上位机通讯;3)上、下位机之间安装距离较远，一般有1 000--5000m：4)下位机之间安装距离也较远，一般大于风轮直径的3～5倍，即100--300 m;5)上、下位机的通讯软件必须协调一致，并应开发相应的工业控制专用功能.为适应远距离数据传输的需要，就地监控与中央监控之间可以采用如下几种数据传输方式：1)异步串行通讯，用RS422或RS-485通讯接口.所谓串行通讯，是用一条信号线传输一种数据.因此，上位机通过公共通信网络采用RS-422或RS-485串行接口总线数据传输方式与各下位机进行数据传输，可节省大量通信电缆，用最少的信号线来完成远程数据采集与控制，并且RS-422和RS-485串口传输速率指标也是不错的，在1 000 m以内传输速率可达100 kb/s.由于所用传输线较少，所以成本较低，很适合风电场监控系统采用.同时，因为此种通讯方式的通讯协议比较简单，也很常用，所以成为较远距离通讯的首选方式.2)以太网通讯.大型风电场中分布的风力发电机的数目多，数据信息流大，对速率指标要求高，因此RS-422或者RS-485的实时性、传输速率会力不从心，此时应考虑使用以太网.以太网为总线式拓扑结构，可容纳1 024个节点，距离可达2.5 km.站级总线采用标准高速以太网，10 Mb/100Mb/1 Gb自适应，并兼容即将推出的10 Gb以太网总线结构，提供了高速的人机交互手段;设备级采用标准10 Mb以太网，比传统的传输方式从传输速率上提高了几个数量级，且为直接接人广域网提供了便利手段.因此，将上位机和下位机通过交换机与风电场光纤以太网环路相连接，保证了风电场内部的集中监控和数据传输.1.2中央监控与远程监控之间的传输方式由于各通讯条件的不同，因此，不同的风电场选择的数据传输方式也是不同的.比较有代表性的数据传输方式有如下几种：1)基于PSTN的数据传输PSTN(Public Switched Telephone Network)意指传统的电话交换网络.此传输方式是利用现有的电信电话网络，在中央监控与远程监控计算机上各安装一套调制解调器设备，传输数据的计算机之间通过使用调制解调器连接公用交换电话网，由发送计算机主动拨号，接收计算机接到呼叫后应答，然后进行数据传输这种连接方式的数据安全性高，但由于风电场分布在全国各地，连接属于长途电话，费用较高.2)基于GPRS无线网络数据传输GPRS(General Packet Radio Service)意指通用分组无线业务，是在GSM 全球移动通信系统网络上发展起来，为用户提供高速分组数据业务的一种网络.此传输方式是利用现有的移动无线通讯网络，在中央监控与远程监控计算机上各安装一套GPRS设备，两端设备通过无线通讯网络拨叫对方建立连接这种传输方式具有成本低、部署简单、随时连接等优点，但是必须是在无线通讯网络能够覆盖的范围内实现，带宽方面还有很多问题需要解决，费用是根据数据量进行计算的.3)基于Intemet网络数据传输实现基于Intemet的传输主要是依靠TCP/IP协议.当数据从本地系统向远程系统传送时，数据在本地系统的各层协议间沿着TCP/IP协议栈从上向下传递.当一个计算机系统从网络上接收信息时，数据传输的过程恰好相反，其路径是从网络物理层向上传输给应用层.但由于基于Intemet的数据传输是通过互联网进行传输的，而互联网上存在许多不安全因素，因此保证数据传输的安全性就很重要，一般都采用数据加密的方式.在数据传输到网络上之前用数据加密算法把明文变成密文进行传输，等传输到目的地以后再恢复为明文.随着计算机网络技术的迅速发展，近阶段有一门网络新技术崛起，即Ⅵ)N(Virtual PrivateNetwork)：虚拟专用网络№J.这种技术也逐渐应用到了风电场S(心系统中.它是利用现有的电信电话网络，在中央监控与远程监控计算机上各安装一套ADSL或调制解调器设备，两端同时连接到Intemet网络上，通过Intemet建立VPN网络连接.通过VPN技术，用户不再需要拥有实际的长途数据线路，而是依靠Intemet服务提供商(ISP)和其他网络服务提供商(NSP)，在Inter—net公众网中建立专用的数据传输通道，构成一个逻辑网络，它不是真的专用网络，但却能够实现专用网络的功能.在数据安全性方面，VPN使用了三方面的技术保证了基于Intemet的网络数据传输的安全性：隧道协议、身份验证和数据加密.因此，基于Intemet网络VPN技术的数据传输具有费用低、传输速率快、安全性高的优势，也将成为今后SCADA系统的主流通信方式.。
SCADA风机中央监控系统
风机功率曲线及参数趋势图
❖ 风机功率曲线显示了选定风 机在指定运行时间段内的功 率运行状态。
❖ 风机参数趋势图包含了指定 风机风速平均值、齿轮箱轴 温、齿轮箱油温、A相电流、 B相电流、C相电流、A相 电压、B相电压、C相电压、 叶轮转速、偏航角度的参数 在选择时段内的趋势变化。
风机数据报表
风机数据统计报表
❖ 风机数据统计报表在数 据检索、统计的基础上 完成了生产数据的不同 计算方式。
❖ 用户可以根据不同的需 求来进行不同数据的横、 纵向比较。
用户意见反馈及帮助
SCADA中央监控系统
❖ SCADA中央监控系统是参考了国家863项目 风机中央监控系统的基础上，结合风机IEC标 准使各协议风机数据统一处理后的一套就地 风电场使用的风机检测、控制自动化系统。
新用户
❖ 右键点击本地用户列 表框，选择“新用户” 选项，可进入新用户 添加界面。输入新的 系统用户名称、密码、 确认密码后，选择此 用户隶属于哪一用户 组后点击“添加”按 钮后关闭即可。
系统用户设置
❖ 在添加、设置完本地系统用户组、本地用户 后，可注销或关闭系统，重新进入系统时， 系统回检索到新设的各用户及其相关的权限。
监控设置与系统报警设置
系统连接参数设置为系统选择连接数据库、选择系统显示语言而制作，此功能可根据风场 的风机信号连接实际情况而定。 报警设置因风场中控系统不对外连接而采用声音报警方式制作。
风机数据报表
❖ 风机数据报表包含了风机时段数据统计报表、 风机日数据统计报表、风机月数据统计报表、 分组风机时段数据统计报表、分组风机日数 据统计报表、分组风机月数据统计报表、全 场风机数据统计报表。
SCADA系统基本概述
SCADA系统基本概述SCADA系统基本概述一、SCADA系统介绍SCADA是Supervisory ControI And Data AcquiSition System （数据采集与监视控制系统）的缩写，SCADA系统是对分布距离远，生产单位分散的生产系统的一种数据采集、监视和控制系统。
它应用领域很广，可以应用于电力、冶金、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域，其中在电力系统中的应用更为广泛，发展技术也最为成熟。
它在远动系统中占重要地位，可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，即我们所知的“四遥”功能。
RTU(远程终端单元)，FTU(馈线终端单元)是它的重要组成部分。
在现今的变电站综合自动化建设中起了相当重要的作用。
它是架构在PC 之上的生产自动化控制系统。
当然不同领域的应用，所需功能也不尽相同，但是它们都具有以下基本特色：图形操作介面；系统状态动态模拟；即时和历史资料趋势曲线显示；警报处理系统；资料获取取与记录；报表输出。
二、SCADA模块构成SCADA系统会包括以下的子系统：1、人机界面（human machine interface，简称HMI）是一个可以显示程序状态的设备，操作员可以依此设备监控及控制程序。
人机界面（或简称为HMI）一个可以显示程序状态的设备，操作员可以依此设备监控及控制程序。
HMI会链接到SCADA系统的数据库及软件，读取相关信息，以显示趋势、诊断数据及相关管理用的信息，如定期维护程序、物流信息、特定传感器或机器的细部线路图、或是可以协助故障排除的专家系统。
HMI系统常会用图像的方式显示系统的信息，而且会用图像模拟实际的系统。
操作员可以看到待控制系统的示意图。
例如一个连接到管路的泵浦图标，可以显示泵浦正在运转，及管路中液体的流量，操作员可以使泵浦停机，HMI软件会显示管路中液体流量随时间下降。
华锐scada系统介绍
WPM描述—详细描述
在单台风机主界面中可对风机的操作包括
1) 启动：启动无故障风机，如果达不到启动风速则 风机进入待风状态；
2) 停止：停止运行中风机； 3) 复位：对风机部分可复位的故障进行复位，操作
需要首先将风机打入服务模式； 4) 服务：风机进入服务模式； 5) 加减自复位次数：风机的某些故障可自动复位，
WPM描述—详细描述
手动设置轮毂的状态
点击“轮毂服务”界面上的“ 行设置
”、“ ”和“ ”进
WPM描述—详细描述
偏航服务 “偏航服务”，可以查询偏航系统的实时信息，并且手
动操作控制偏航系统，如下图所示。 界面上显示了偏航系统的状态信息、偏航故障信息和 机舱位置信息。 同时，界面上提供操作按钮，可以控制风机的偏航系 统。风机偏航的控制包括手动控制和自动控制。点击 “ ”，切换“服务模式自动偏航启动”的开或关 ，如为“开”，风机根据监测到的风速可以自动偏航 。开关对应一个指示灯，灯亮时代表开启。手动模式 下，点击“偏航服务查询与控制界面”上的“ ”或 “ ”，手动启动风机的偏航系统。
WPM描述—详细描述
在分度比例一栏可以查看风机当前的功率比 例、无功需求数据和叶片角度比例，并且用 户可以手动设置风机的功率比例和叶片角度 比例，如图所示，点击“ ”和“ ”设定 具体值。
WPM描述—详细描述
轮毂服务
点击“轮毂服务”，可查看风机轮毂当前的运行情况，如三个叶片 的位置、状态、故障信息和转矩信息
华锐风电SCADA系统培训
演 讲 人：张超 公司名称:SINOVEL 演讲日期:2012-04
目录
第一章 SCADA简介 第二章 SCADA描述
第一节 简介 第二节 体系结构及功能 第三节 详细描述
风力发电技术 课件第7章 风电场SCADA系统
7.1 风电场SCADA系统
2、中央监控与远程监控之间的通信方式
图7-4 风电场中央监控与远程监控的通信方式
7.1 风电场SCADA系统
7.1.3 SCADA系统功能
实时数 据展现
风机远 程控制
数据统 计与查
询
曲线图
功率跟 踪控制
逻辑 控制
7.1 风电场SCADA系统
7.1.4 SCADA系统主要界面
2 电源+24V 3 继电器常开触点NO
4 继电器常闭触点NC
5 传感器输入PULSE-
端子 6
7 8
9
10
定义 晶体管集电极开路输 出OC 传感器输入PULSE+ 模拟信号输出+（选 配） 模 拟 信 号 输 出 GND （选配） 电源GND
7.3 风电机组常用传感器
7.3.6 振动传感器
图7-30 WP4084振动分析器
7.3.11 安全继电器
➢ 安全继电器是构成风机安全链的核心器件，是安全链的执行机构； ➢ 当发生故障时会做出有规则的动作，它具有强制导向接点结构，万
一发生接点熔结现象时也能确保安全，这一点同一般继电器完全不 同。
7.3 风电机组常用传感器
➢ 构成风机安全链的核心器件，是安全链的执行机构； ➢ 当风电机组发生故障时安全继电器断开，使风电机组的控制
7.3 风电机组常用传感器
7.3.8 应力传感器
应力传感器可以用来监测风电机组的结构载荷和轴转矩，对 于风电机组的设计验证和寿命预期有很重要的意义。 ➢ 光纤应力传感器：耐环境性能优越、抗电磁干扰、体积小、
灵敏度高； ➢ 电阻式应变片：测量结果受环境温度的影响比较明显，并且
机组遭受雷击的情况下容易损坏。
风电基础知识培训风机控制系统
风电基础知识培训风机控制系统风电基础知识培训——风机控制系统随着能源需求的增长和可再生能源的推广，风力发电逐渐崭露头角。
风机控制系统作为风电发电场的关键组成部分之一，发挥着重要的作用。
本文将介绍风机控制系统的基础知识，帮助读者了解其原理和运作方式。
一、风机控制系统概述风机控制系统是风力发电机组的智能管理和控制中枢。
它通过监测和控制风机的运行状态，以实现安全高效的风力发电。
风机控制系统主要包括传感器、执行器、控制器和通信系统等组件。
二、传感器传感器是风机控制系统的重要组成部分，其作用是实时监测风机的各种运行参数。
常见的传感器包括风速传感器、温度传感器、振动传感器等。
通过这些传感器的信号采集和处理，可以对风机的运行状态进行准确的监控。
三、执行器执行器是风机控制系统中的输出设备，用于控制和调节风机的运行。
最常见的执行器是变桨系统、变频器和制动系统。
变桨系统的作用是根据风速的变化调整桨叶角度，以优化风轮的转速和功率输出。
变频器则用于调节发电机的转速以实现恒定的电压和频率输出。
制动系统则在紧急情况下用于停止风机的运行。
四、控制器控制器是风机控制系统的核心，负责对传感器和执行器进行数据的处理和控制。
其功能包括风机的启动和停机、风机桨叶角度的调整、风机的监测和故障诊断等。
控制器具备自动化和智能化的特点，能够根据实时的风速和负荷需求做出准确的控制决策。
五、通信系统通信系统是风机控制系统中的信息传递和交互的手段。
它将控制器和其他设备连接起来，实现数据的传输和指令的下达。
常见的通信方式有有线通信和无线通信。
通信系统不仅可以实现风机之间的联动控制，还可以将风机的运行数据传输到监控中心进行分析和管理。
六、安全保护措施风机控制系统还应当具备相应的安全保护措施，以确保风机的运行安全。
常见的安全保护措施包括风速过高保护、温度过高保护、电流过载保护等。
这些保护措施能够在异常情况下及时采取措施，保护风机和人员的安全。
七、风机控制系统的优化风机控制系统的优化是提高风力发电效率和可靠性的关键。
scada介绍
提供图标分析及报表功能。 功率曲线对比，单台机组风速分布及功率曲线，机组数据点关系趋势，机组数据点时间趋势， 产能报表，风电场分组报表，故障统计，电厂产能数据对比，
Scada 后期开发前景
质保
客户服务
SCADA（Supervisory Control And Data Acquisiti- on）系统，即数据采集与监视控制系统。 金风 SCADA 系统就是风电行业数据采集及监控系统，它的核心是风机中央监控系统及
远程监测系统。对于处在风力发电产业不同层次的机构，包括设计研发部门、制造商、运营 商、维护部门、投资商等，满足他们对于风力发电机的运行信息的不同需求，提供多样的信 息表现方式。
业主可以及时了解各地风电机组运行状态和发电状况，确保风电机组能够安全高效的生 产，同时在第一时间获得生产运行数据。
中央/远程监控系统可以监测所有产品的运行状况，提高了客户服务质量和效率． 可 分析运行数据，并且优化了系统结构改进了设计，为风电技术中心提供了数据分析．服务于 风电场的运行、管理、维护多方面综合的信息管理系统，为客户提供优质产品、满意的服务。 风电场分布图 国内目前接入 50 个风电场，国外为美国 1 个风电场。 可以点击地图，选择风电场进行查看，也可以直接进行列表选择。
Scada 总体结构介绍
Scada 服务对象
金风 SCADA 系
投资商
运营商
制造商
设计研发单 位
风电场发电 量
风机运行状 态
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
风机部件状 态
风机运行状 态
项目投资收 益
风资源情况
风机出力情 况
《SCADA系统介绍》课件
SCADA系统的历史与发展
SCADA系统的起源可以追溯到20世纪 50年代的电力系统监控。
目前，SCADA系统已经广泛应用于能 源、化工、环保、智能交通等领域， 成为工业自动化领域的重要支柱之一 。
1
数据处理与分析软件是SCADA系统中的核心组成 部分，负责对从数据采集设备传输过来的数据进 行处理、分析和可视化。
2
数据处理与分析软件通常包括各种类型的算法和 数据处理技术，如滤波、去噪、插值、回归分析 等。
3
数据处理与分析软件需要具备强大的数据处理能 力和高效的算法，以应对大量数据的处理和实时 监控的需求。
控制功能
操作人员可以通过SCADA系统对设备进行远程控制，如启动、停止、调节等操 作，实现自动化控制。
数据分析与优化
数据分析
对采集到的历史数据进行分析，挖掘出潜在的问题和优化点 ，为生产过程的改进提供依据。
优化建议
根据数据分析结果，提供针对性的优化建议，提高生产效率 和产品质量。
报警与安全机制
报警功能
案例三：智能交通SCADA系统应用
总结词
交通信号控制与智能调度
详细描述
SCADA系统在智能交通领域主要用于监控交通运行状态，实现交通信号的智能控制和 调度。该案例介绍了智能交通SCADA系统的技术原理、应用优势以及未来发展趋势。
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总结词
电力监控与管理
详细描述
SCADA系统在电力行业中主要用于监控电网运行状态，实现远程控制和调度，提高电力供应的稳定性和可靠性 。该案例介绍了电力行业SCADA系统的基本架构、功能特点以及应用效果。
风电控制系统及SCADA系统资料讲解
5.空模块
机舱控制柜
►机舱控制柜组成
1.机舱PLC站 电源模块 FASTBUS从站模块 CANBUS主站模块 以太网模块（本地PC维护接口） DIO AIO模块
2.塔基X-Y振动传感器单元PCH 3.紧急故障继电器 4.各种断路器、继电器、开关等
支持CAN、FASTBUS、Profibus等现场总线及工业以太网通讯方式，支持双绞线和光纤通讯介质
► 多种可编程的I/O模块
I/O模块可灵活进行编程设置，降低了现场处理问题的时间
Bachmann M1 PLC系统特点
► 实时多任务操作系统VxWorks ► 灵活的编程方式
C++、IL、ST、FDB、LD、SFC、CFC
故障后，风机进入普通停机程序，机组收回 桨叶，软脱网，待低速轴转速低于一定值后 ，再抱机械闸，如果是由于内部因素产生的 可恢复故障，计算机可自行处理，无需维护 人员到现场，即可恢复正常开机。
自动运行控制要求
►4、紧急故障脱网停机 当系统发生紧急故障如风机发生飞车，超速
、振动及负载丢失等故障时，风机进入紧急 停机程序，机组在迅速收回桨叶的同时执行 机械刹车装置，迅速将风机制动，防止故障 进一步加深。
常( RDY ) ►电源内部的5伏直流取自
背板 ►可连接外部5伏直流电源
AIO模拟量输入输出模块
► 每个输入通道的输入电压可设 置成±1V，±10V，或者020mA12路Pt100信号
► 测量范围-100-+300℃ ► 取16个数值做平均，提高精度 ► 出错检测 ► 传感器和执行机构可取单端或
差别连接 ► 可连接2线制PT100
SCADA(电力监控)系统介绍
2013年7月11日
2
一、远动系统的特征 （一）远程性 远动系统远程性表现在系统使用了通讯技术。 （二）实时性 实时性：是指数据采集能及时反应到调度所；调度所的 控制命令也能及时下达到控制对象。 远动技术是一门综合技术，它是应用电力技术、计算机 技术、现代通讯技术在供电系统中的应用。
2013年7月11日
2013年7月11日
6
DSC-9000U自动化系统
一、系统构成 控制中心调度系统设备包括三层以太网交换机两台、两 套系统服务器、两套历史数据服务器、两套操作员工作站、 一套系统维护工作站、三套网络打印机、两套复式系统及其 它网络连接附件构成；并且满足与其他系统的互联互通要求。
控制中心调度系统的局域网络采用双以太网结构，互为 热备用。网络结构采用总线型结构，配置以太网交换机 。
网络采用国际标准化的、成熟、可靠、通用性强的 TCP/IP网络协议。
2013年7月11日
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沈阳有轨电车电力监控系统构成示意图
2013年7月11日
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●2台系统服务器 存贮、管理各种登录信息、用户信息、设备信息等。服务 器定时存贮从实时数据库中采集的实时数据，供其他工作站 调用。两台服务器采用主－备工作方式，两台服务器形成双 机热备用，做到一台服务器出现问题时，系统能平滑地切换 到另一台服务器，防止数据丢失，提高了系统的可靠性。 服务器之间也可以进行手动故障切换，若手动干预切换故 障服务器后，此服务器在重启过程中未检测到故障，此服务 器成为备用服务器。系统服务器进行定期自检，以检验系统 的状态。服务器状态可以显示在任何一台工作站的系统状态 模拟图上。自检周期根据系统软件配置及用户需求而定。 两 台服务器内存储的数据进行定时校对，以保证系统数据的一 致性。校对周期根据系统设备情况及用户需求而定。系统支 持主备用通信通道的手/自动切换，检测到主用通道故障时， 自动切换到备用通道。
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自动运行控制要求
►4、紧急故障脱网停机 当系统发生紧急故障如风机发生飞车，超速
、振动及负载丢失等故障时，风机进入紧急 停机程序，机组在迅速收回桨叶的同时执行 机械刹车装置，迅速将风机制动，防止故障 进一步加深。
发电，则大、小发电机的相应开关闭合
风机运行状态划分
►停机状态 1）机械刹车松开 2）偏航系统停止工作 3）叶片收回至90°变桨系统停止工作 4）发电机出口开关闭合，其余开关均断开
风机运行状态划分
► 紧急停机状态 1）机械刹车与空气动力刹车同时快速动作 2）计算机输出信号被旁路，使计算机没有可能去
自动运行控制要求
►对于有大、小发电机的风力发电机组组，按 风速范围和功率的大小，确定大、小电机的 投入，但大电机和小电机的发电工作转速不 一致，通常为1000r/m和1500r/m，在小电机 脱网，大电机并网的切换过程中，要求严格 控制，通常必须几秒完成控制。
自动运行控制要求
►2、小风和逆功率脱网 小风和逆功率停机是将风机停在待风状态，
自动运行控制要求
►7、对风控制 风机在工作风速区时，应根据机舱的控制灵
敏度，确定每次偏航的调整角度。由风向标 判定机舱与风向的偏离角度，根据偏离的程 度和风向传感器的灵敏度，时刻调整机舱偏 航电机的运行状态。
自动运行控制要求
►8、功率调节 当风机在额定风速以上并网运行时，一旦发
生过载，必须进行变距调节,减小风轮的捕风 能力，以便达到调节功率的目的，通常桨距 角的调节范围在0°—90°
风电机组工作状态及控制方法
►V ≤V ≤V 切入风速
风速
转子最大转速下的风速
最佳Cp值控制：虽然最大Cp值在不同风速下是不相同的，但在风速一定 的情况下，需要使它达到最大。由上面的公式知道，只需要控制发电机
的转速ω ，使叶尖速比值为λ opt即可实现该风速下的最佳风能利用。发电机
的转速控制是通过风电变频器对发电机的控制来实现的。
►V ≤ V ≤V 转子最大转速下的风速
风速
额定风速
恒转速控制：保持额定转速，直到达到最大功率，这时Cp值不一定最 佳。
V ≤ V ≤V ► 额定风速
风速
切出风速
恒功率控制：通过变桨距调节，保持输出功率为额定值。
风力发电机组的控制目标
► （1）控制系统保持风力发电机组组安全可靠运行 ，同时高质量地将不断变化的风能转化为频率、电 压恒定的交流电送入电网。
风力发电机组 控制系统及SCADA系统
风力发电机组的控制系统
► 风力机的运行及保护需要一个全自动控制系统，它 必须能控制风机自动启动，控制叶片桨距的机械调 节装置及在正常和非正常情况下停机。除了控制功 能，系统用于监测以提供运行状态、风速、风向等 信息。该系统是以计算机为基础，一般具备远程控 制及监测功能。控制系统具有以下主要功能：
自动运行控制要求
► 9、软切入控制 风力发电机组组在进入电网运行时，必须进行软
切入控制。通常软并网装置主要由大功率晶闸管和 有关控制驱动电路组成。控制其目的就是通过不断 监测机组的三相电流和发电机的运行状态，限制软 切入装置通过控制主电路晶闸管的导通角，以控制 发电机的端电压，达到限制起动电流的目的。在电 机转速接近同步转速时，旁路接触器动作，将主电 路晶闸管断开，软切入过程结束，软并网成功。
风机各控制功能中央处理及通讯 风机本地监控和操作
► 机舱控制柜
主控制系统的远程I/O站 偏航控制及其他辅助控制功能
► 轮毂控制柜
机舱CAN从站 变桨控制及其他辅助控制功能
当十分钟平均风速小于小风脱网风速或发电 机输出功率负到一定值后，风机不允许长期 在电网运行，必须脱网，处于自由状态，风 机靠自身的摩擦阻力缓慢停机，进入待风状 态。当风速再次上升，风机又可自动旋转起 来，达到并网转速，风机又投入并网运行。
自动运行控制要求
►3、普通故障脱网停机 机组运行时发生参数越限、状态异常等普通
激活任何机构 3）计算机仍在运行和测量所有输入信号 4）发电机出口开关和所有接触器断开 5）叶片紧急收回至90°后变桨系统停止工作 6）偏航系统停止工作 ► 风力发电机组进入紧急停机状态后，除非手动进
行复位，否则无法启动。
自动运行控制要求
►1、开机并网控制 当风速十分钟平均值在系统工作区域内，机
械刹车松开，叶片开始变桨，风力作用于风 轮旋转平面上，风机慢慢起动，当转速即将 升到发电机同步转速时，软启动装置使发电 机连入电网呈异步电动机状态，促使转速快 速升高，待软启动结束旁路接触器动作，机 组并入电网运行。
► （2）控制系统采用计算机控制技术实现对风力发 电机组组的运行参数、状态监控显示及故障处理， 完成机组的最佳运行状态管理和控制。
► （3）利用计算机智能控制实现机组的启停及功率 优化控制，主要进行软切入、功率因数补偿控制、 大小发电机切换和额定风速以上的恒功率控制。
风机控制系统组成
► 塔基控制柜
► 1、顺序控制启动、停机以及报警和运行信号的监 测
► 2、偏航系统的低速闭环控制 ► 3、桨距装置快速闭环控制 ► 4、与风电场控制器或远程计算机的通讯
风机运行状态划分
►运行状态 1）机械刹车松开 2）允许机组并网发电 3）偏航系统投入自动 4）变桨系统选择最佳工作状态 5）发电机出口开关闭合，若风速够大可以
自动运行控制要求
►5、安全链动作停机 安全链动作停机指电控制系统软保护控制失
，风力发电机组组在几秒内停下来。
自动运行控制要求
►6、大风脱网控制 当风速10分钟平均值大于25m/s时，风力发
电机组可能出现超速和过载，为了机组的安 全，这时风机必须进行大风脱网停机。风机 先投入收回叶片，等功率下降后脱网，20秒 后或者低速轴转速小于一定值时，抱机械闸 ，风机完全停止。当风速回到工作风速区后 ，风机开始恢复自动对风，待转速上升后， 风机又重新开始自动并网运行。