风电控制系统及SCADA系统PPT课件
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SCADA风机中央监控系统 PPT课件
13
风机统计数据检索、查询
❖ 风机统计数据检索是根据所选风机及其需统计数据的时间 段，从数据库中检索、统计、显示而得。
2020/3/31
14
风机历史故障查询及统计
❖ 风机历史故障查询及统计为数据库存储得风机故障按条件检索后计算统计而得。
❖ 此功能可以更好的完成风机检测、故障修复、故障查询的风机保养及保修。更加 方便、可靠的完成电场风机的正常运行
❖ 此功能具有很大的灵活 性，无论是此风机包含 的怎样类型的参数数据 都可进行统计对比。
18
2020/3/31
风机统计数据图
❖ 风机统计数据图统计了 风场风机的指定时间段 内的生产数据显示。
❖ 此功能可用于多台风机 的同一时段的纵向比较。
❖ 由此功能可轻易检测、 对比出多台风机的运行 性能。
20
2020/3/31
29
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ຫໍສະໝຸດ 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。
2020/3/31
30
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。
2020/3/31
11
系统保留设置
❖ 为了防止系统用户的误删除操作。系统做了
保留的用户组与用户设置。保留用户组为 “Administrators”保留用户为 “Administrator”。此用户可进行系统权限即
本地用户组、用户的设置操作。但不允许用
风机统计数据检索、查询
❖ 风机统计数据检索是根据所选风机及其需统计数据的时间 段，从数据库中检索、统计、显示而得。
2020/3/31
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风机历史故障查询及统计
❖ 风机历史故障查询及统计为数据库存储得风机故障按条件检索后计算统计而得。
❖ 此功能可以更好的完成风机检测、故障修复、故障查询的风机保养及保修。更加 方便、可靠的完成电场风机的正常运行
❖ 此功能具有很大的灵活 性，无论是此风机包含 的怎样类型的参数数据 都可进行统计对比。
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风机统计数据图
❖ 风机统计数据图统计了 风场风机的指定时间段 内的生产数据显示。
❖ 此功能可用于多台风机 的同一时段的纵向比较。
❖ 由此功能可轻易检测、 对比出多台风机的运行 性能。
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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ຫໍສະໝຸດ 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。
2020/3/31
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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。
2020/3/31
11
系统保留设置
❖ 为了防止系统用户的误删除操作。系统做了
保留的用户组与用户设置。保留用户组为 “Administrators”保留用户为 “Administrator”。此用户可进行系统权限即
本地用户组、用户的设置操作。但不允许用
风力发电机组控制系统及SCADA系统ppt课件
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。
.
5
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。
差别连接
► 可连接2线制PT100
.
39
温度记录模块PTAI216
► 温度记录模块PTAI216有4路模拟输 入和12路PT100传感器输入
.
11
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。
发电，则大、小发电机的相应开关闭合
.
3
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
.
4
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
路器、继电器、加热元件、 风机、端子板等等
行复位，否则无法启动。
.
5
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。
差别连接
► 可连接2线制PT100
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温度记录模块PTAI216
► 温度记录模块PTAI216有4路模拟输 入和12路PT100传感器输入
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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。
发电，则大、小发电机的相应开关闭合
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3
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
.
4
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
路器、继电器、加热元件、 风机、端子板等等
SCADA系统介绍ppt课件
客户自身的个性化要求。 ➢C／S结构的管理信息系统具有较强的事
务处理能力，能实现复杂的业务流程。
37
C／S结构的缺点表现在： ➢ 需要专门的客户端安装程序，分布功能弱，针对点
多面广且不具备网络条件的用户群体，不能够实现 快速部署安装和配置。 ➢ 兼容性差，对于不同的开发工具，具有较大的局限 性。若采用不同工具，需要重新改写程序。 ➢ 开发成本较高，需要具有一定专业水准的技术人员 才能完成。
（输入／输出）模板、通讯接口单元，以 及通讯机、天线、电源、机箱等辅助设备。
RTU能执行的任务流程取决于下载到 CPU中的程序。应用程序可用工程中常 用的编程语言编写，如梯形图、C语言等。 有些设备采用C语言编程。
12
RTU的特点： （1）同时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）高度集成的、更紧凑的模块化结构设
9
（2）下位机类型： ➢远程终端单元RTU
RTU（Remote Terminal Unit，RTU） 是安装在远程现场的电子设备，用来监视 和测量安装在远程现场的传感器和设备。 它在提高信号传输可靠性、减轻主机负担、 减少信号电缆用量、节省安装费用等方面 的优点也得到用户的肯定。
10
RTU的功能： RTU的主要作用是进行数据采集及本
38
SCADA系统集中了PLC系统的现场测控功能 强和DCS系统的组网通讯能力的两大优点，性能 价格比高，特别适合测控点极为分散，对控制的 要求不是特别高的场合。
PLC 系统，即可编程控制器系统，适用于工 业现场的测量控制，现场测控功能强，性能稳定， 可靠性高，技术成熟，使用广泛，价格合理 。
PLC多作为SCADA系统的下位机。
实际的SCADA系统上位机系统到底如 何配置还是根据系统规模和要求而定。根据 安全性要求，上位机系统还可以实现冗余， 即配置两台SCADA服务器，当一台出现故 障时，系统自动却换到另外一台工作。
务处理能力，能实现复杂的业务流程。
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C／S结构的缺点表现在： ➢ 需要专门的客户端安装程序，分布功能弱，针对点
多面广且不具备网络条件的用户群体，不能够实现 快速部署安装和配置。 ➢ 兼容性差，对于不同的开发工具，具有较大的局限 性。若采用不同工具，需要重新改写程序。 ➢ 开发成本较高，需要具有一定专业水准的技术人员 才能完成。
（输入／输出）模板、通讯接口单元，以 及通讯机、天线、电源、机箱等辅助设备。
RTU能执行的任务流程取决于下载到 CPU中的程序。应用程序可用工程中常 用的编程语言编写，如梯形图、C语言等。 有些设备采用C语言编程。
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RTU的特点： （1）同时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）高度集成的、更紧凑的模块化结构设
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（2）下位机类型： ➢远程终端单元RTU
RTU（Remote Terminal Unit，RTU） 是安装在远程现场的电子设备，用来监视 和测量安装在远程现场的传感器和设备。 它在提高信号传输可靠性、减轻主机负担、 减少信号电缆用量、节省安装费用等方面 的优点也得到用户的肯定。
10
RTU的功能： RTU的主要作用是进行数据采集及本
38
SCADA系统集中了PLC系统的现场测控功能 强和DCS系统的组网通讯能力的两大优点，性能 价格比高，特别适合测控点极为分散，对控制的 要求不是特别高的场合。
PLC 系统，即可编程控制器系统，适用于工 业现场的测量控制，现场测控功能强，性能稳定， 可靠性高，技术成熟，使用广泛，价格合理 。
PLC多作为SCADA系统的下位机。
实际的SCADA系统上位机系统到底如 何配置还是根据系统规模和要求而定。根据 安全性要求，上位机系统还可以实现冗余， 即配置两台SCADA服务器，当一台出现故 障时，系统自动却换到另外一台工作。
《SCADA系统》课件
详细描述
石油化工行业具有高温、高压、易燃、易爆等特点，生 产过程复杂且危险性高。SCADA系统通过实时监测和调 控生产过程中的各种参数，保障生产安全和稳定，提高 生产效率和产品质量。同时，SCADA系统还为企业的生 产管理、资源调度和决策支持提供数据支持。
案例三：城市供水系统的SCADA系统
总结词
界面设计原则
遵循用户友好原则，合理设计界面布局和交 互方式，以提高用户的操作效率和体验。
04
SCADA系统的安全与可靠
性
数据加密与网络安全
数据加密
使用高级加密算法对传输和存储的数据 进行加密，确保数据在传输过程中不被 窃取或篡改。
VS
网络安全
建立防火墙和入侵检测系统，防止恶意攻 击和非法入侵，保护系统的正常运行。
系统容错与故障恢复
系统容错
采用冗余技术和负载均衡策略，确保系统在 部分组件出现故障时仍能继续运行。
故障恢复
建立快速响应机制和故障恢复预案，及时定 位和排除故障，尽快恢复系统正常运行。
数据备份与灾难恢复
数据备份
定期对重要数据进行备份，确保数据安全可 靠。
灾难恢复
制定灾难恢复计划，确保在系统遭受重大灾 难时能够快速恢复数据和系统运行。
2
物联网技术提高了SCADA系统的可靠性和稳定性 ，降低了运营成本，提高了生产效率。
3
物联网技术为SCADA系统带来了新的安全挑战， 需要加强网络安全防护和数据隐私保护。
大数据处理与SCADA系统
01
大数据处理技术为SCADA系统 提供了更高效的数据处理和分 析能力，可以更好地支持决策 和优化生产过程。
人工智能技术提高了SCADA系统的自动化和智能化水平，可以更好地适 应复杂多变的生产环境。
SCADA系统 ppt课件
06 下达调度和操作命令
对远程分中心或现场设备进行凡是能输出标准信号的传感器即称为变送器 标准信号：国际电工委员会(IEC)将电流信号 4mA~20mA(DC)和电压信号 1V~5V(DC)确定为过程控制系统中模拟信号的统一标准
变送器
抗干扰能力差
网络等）
系统架构
系统架构
• 运用各种硬件模块和控制软件进 行灵活的组态，根据用户具体工 况和要求构建监控系统。
• 基本组成结构是采用以工业以太 网做为控制网络，可编程控制器 PLC做为核心的现地控制单元， 配以相对独立的的测量元件。
主要功能
01 数据采集和处理功能 自动采集运行过程中各设各的实时数据 ，根据采集的数据，建立实时、历史数 据库
SCADA系统应用场景
电力、市政、冶金、石油、化工、燃气、铁路及楼宇智 能化等诸多领域
极大地提高了生产和运行管理的安全性能和可靠程度； 避免生产人员面临恶劣工作环境，保证了工作过程中第一 位的人员的安全性； 可大大地减少不必要的人工浪费； 可提高预测突发事件的能力，在紧急情况下的快速反应和 处理能力可极大地减少生命和财产的损失
作用2 主机向目标从机发寻址帧时其地址部分为从机地址，这样主机 才可以检索到目标从机
Modbus通信协议数据帧
主站： 04 03 03 26 00 20 A5 C8
从站： 04 03 40 00 B1 1E 62 00 00 00 00 02 EE 66 DC 03 A1 88 8B 40 82 E1 28 41 AD 88 8B 450 64 00 00 00 00 00 00 00 00 02 EE 66 DC 03 A1 50 64 74 52 44 E2 E2 4A 45 E3 E1 28 41 AD 0 82 E1 28 41 AD 88 8B 40 82 CC 9D
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。
风电控制系统及SCADA系统资料讲解56页PPT
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
风电控制系统及SCADA系统资料讲 解
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
《SCADA系统介绍》课件
SCADA系统是一种以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统，它通过 各种智能化的数据采集站对现场的数据进行采集、处理、存储和传输，同时通过 中央主控系统对数据进行集中监控、管理和分析。
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。
THANKS
感谢您的观看
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。
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。
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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。
THANKS
感谢您的观看
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。
风力发电机组及其控制系统PPT课件
风力机的结构 风力机
传动链
发电机
变速发电技术
27
2.1.2 风力机的结构和组成
风轮一般由2~3个叶片和轮毂所组成，其功能是将风能 转换为机械能。
28
2.1.2 风力机的结构和组成
小型风力机的叶片部分采用木质材料，中、大型风力机的叶片的趋 势都倾向于采用玻璃纤维或高强度复合材料。
29
2.1.2 风力机的结构和组成
32
(3)电动机驱动的风向跟踪系统 对大型风力发电机组，一般采用电动机驱动的风向跟踪系统。整个偏航系统由电动机及减速机构、偏航调节
系统和扭缆保护装置等部分组成。偏航调节系统包括风向标和偏航系统调节软件。风向标对应每一个风向都有一 个相应的脉冲输出信号，通过偏航系统软件确定其偏航方向和偏航角度，然后将偏航信号放大传送给电动机，通 过减速机构转动风力机平台，直到对准风向为止。
叶片数少的风力机通常称为高速风力机，它 在高速运行时有较高的风能利用系数，但起 动风速较高。由于其叶片数很少，在输出同 样功率的条件下比低速风轮要轻得多，因此 适用于发电。
20
水平轴风力机随风轮与塔架相对位置的不同而有上风向与下风向之分。
上风向：风轮在塔架的前面迎风旋转，叫做上风向风力机。上风向风力 机必须有某种调向装置来保持风轮迎风。
14
风电产业
➢ 全球风电发展趋势 ✓ 机组容量大型化、产业规模化
➢ 新时期风电发展要求 ✓ 整体性要求更高、零部件相关技术有待提高 ✓ 与电网联系紧密，能效、稳定性要求提高 ✓ 控制系统重要性越发体现
➢ 我国风电发展存在问题 ✓ 风电建设与技术支持体系的不平衡 ✓ 控制系统研发、生产最为薄弱
15
2.风电机组的构成
2.06%
SCADA系统PPT学习课件
26
7 SCADA系统基础知识 – SCADA系统组成结构
站控系统的组成： PLC/RTU系统 工作站及软件系统 计量系统 可燃气体报警系统 UPS系统 网络设备 交换机 其他外设 如打印机、传真机
27
7 SCADA系统基础知识 – SCADA系统组成结构
28
7 SCADA系统基础知识 – SCADA系统组成结构 PLC：
SCADA系统
叶迎春
7 SCADA系统基础知识 – 目录
SCADA系统简介 SCADA系统组成与功能 SCADA系统典型架构 SCADA应用领域 SCADA应用实例
2
7 SCADA系统基础知识 – SCADA系统简介
1、什么是SCADA系统？
SCADA：Supervisory Control And Data Acquisition，即数据 采集与监控系统。 数据采集：将（站场上的压力\温度\流量\阀位等）参数变成 直观的数字显示出来的过程。 监控：远程监视控制。 它是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。 功能：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。
PLC
RTU
14
7 SCADA系统基础知识 – SCADA系统组成结构
2.4 SCADA硬件结构
2.4.1控制中心CCS 2.4.2站控系统SCS 2.4.3现场仪表 2.4.4通讯系统
15
7 SCADA系统基础知识 – SCADA系统组成结构
2.4.1控制中心：
SCADA系统最高级别的一层； 负责采集站控系统的数据及系统数据库的生成，对整个 系统的工艺生产进行管理，优化，决策及控制； 调控中心负责对全线进行集中监视、控制和调度管理。 是长输管线SCADA系统的核心，一般位于管道的总调 度室； 总调下面设置若干分控制中心，具有监控功能。
7 SCADA系统基础知识 – SCADA系统组成结构
站控系统的组成： PLC/RTU系统 工作站及软件系统 计量系统 可燃气体报警系统 UPS系统 网络设备 交换机 其他外设 如打印机、传真机
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7 SCADA系统基础知识 – SCADA系统组成结构
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7 SCADA系统基础知识 – SCADA系统组成结构 PLC：
SCADA系统
叶迎春
7 SCADA系统基础知识 – 目录
SCADA系统简介 SCADA系统组成与功能 SCADA系统典型架构 SCADA应用领域 SCADA应用实例
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7 SCADA系统基础知识 – SCADA系统简介
1、什么是SCADA系统？
SCADA：Supervisory Control And Data Acquisition，即数据 采集与监控系统。 数据采集：将（站场上的压力\温度\流量\阀位等）参数变成 直观的数字显示出来的过程。 监控：远程监视控制。 它是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。 功能：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。
PLC
RTU
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7 SCADA系统基础知识 – SCADA系统组成结构
2.4 SCADA硬件结构
2.4.1控制中心CCS 2.4.2站控系统SCS 2.4.3现场仪表 2.4.4通讯系统
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7 SCADA系统基础知识 – SCADA系统组成结构
2.4.1控制中心：
SCADA系统最高级别的一层； 负责采集站控系统的数据及系统数据库的生成，对整个 系统的工艺生产进行管理，优化，决策及控制； 调控中心负责对全线进行集中监视、控制和调度管理。 是长输管线SCADA系统的核心，一般位于管道的总调 度室； 总调下面设置若干分控制中心，具有监控功能。
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► （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
.
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
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
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。
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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
► 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。
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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。
► 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
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
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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
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。
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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
.
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பைடு நூலகம்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
、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。
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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
败时，为安全起见所采取的硬性停机——叶 片迅速变桨收回、机械刹车和脱网同时动作 ，风力发电机组组在几秒内停下来。
风力发电机组 控制系统及SCADA系统
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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：
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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，
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。
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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。
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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°
► （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。
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风机控制系统组成
► 塔基控制柜
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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
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。
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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
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。
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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。
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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。
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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。
► 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
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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
发电，则大、小发电机的相应开关闭合
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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
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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
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。
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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
.
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。
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风力发电机组的控制目标
► （1）控制系统保持风力发电机组பைடு நூலகம்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
、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。
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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
败时，为安全起见所采取的硬性停机——叶 片迅速变桨收回、机械刹车和脱网同时动作 ，风力发电机组组在几秒内停下来。
风力发电机组 控制系统及SCADA系统
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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：
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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，
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。
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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。
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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°