风电场监控系统模板.ppt
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1、风电场监控系统,概述监控系统原理监控系统网络结构监控系统硬件介绍监控系统软件介绍监控系统人机界面演示,1、概述,风电场远方监控系统主要对分布在不同地区风电场的风力发电机组和场内变电站的设备运行情况及生产运行数据进行实时采集和监控,使监控中心能够及时准确地了解各风电场的生产运行状况。明阳风电场监控系统专为明阳1.5MW双馈式变速恒频风力发电机组而开发,同时适用于北方型和南方型机组。通过明阳监控系统,您在监控室就可以查看到各风机的详细参数,如电能,风速,风向,气温,风机压力,风机温度和转速等。还可以查看到历史趋势图,实时趋势图,报警信息,升压站运行状况及报表信息。,通过明阳风电场监控系统还可以对风
2、电场的风电机组进行远程控制,如远程开机,停机,偏航,复位等。远程监控系统使您可以通过网络连接(电话线或宽带),在PC机上执行和中央监控系统相同的功能,而无需安装任何额外的软件。,2、监控系统原理,商用交换机,服务器,可选的冗余服务器,光纤闭环网络1,第二个闭环网络(没有全部画出),Internet,工业交换机,工业交换机,工业交换机,工业交换机,工业交换机,工业交换机,工业交换机,风机控制器,风机控制器,风机控制器,风机控制器,风机控制器,中央监控室,远程监控室,风机控制器和工业交换机之间采用双绞线网络,中央监控系统一般采用双闭环的网络结构。每个闭环网络支持20台到50台的风电机组。可根据现场
3、安装环境,配置多个闭环网络。每台风电机组配置一台工业级交换机。在服务器机柜中,每个闭环网络也需要配置一台工业级交换机,其型号和每台风电机组配置的交换机相同。图中,红色为光纤网络,蓝色为双绞线网络。,2.1明阳风电场监控系统原理,中央监控系统采用两层结构,即中央控制室结构和风电机组塔基柜监控系统网络部分。,2.1中央控制室部分,中央控制室主要具有下述软件功能:实时数据库历史数据库服务器后台统计和分析计算远程Web监控系统通讯网关OPC Server通讯网关监控风电机组运行的人机界面,中央控制室的硬件配置:中央控制室标准配置,1台服务器计算机和2台操作站计算机。服务器运行上面描述的所有软件功能除了
4、“监控风电机组运行的人机界面”以外的其它软件功能。为了提高系统的性能,可以把历史数据库、远程Web监控系统通讯网关放置在单独的服务器上。服务器可以配置为双服务器冗余,两台服务器都是热备用的,客户端会自动在两台服务器之间自动切换。操作站数量可以按照用户的要求配置为更多数量,每个操作员站的功能完全相同,而不会互相冲突。中央控制室,每个操作站标配一个报警音箱。,2.2 塔基柜监控系统部分,塔基柜监控系统部分主要为一台工业级交换机。交换机电源来自塔基柜控制系统电源。塔基柜工业交换机通过光口连接为一个闭环网络。工业交换机和光纤接线盒安装在塔基柜的左侧柜壁上。工业级交换机和塔基柜控制器之间用双绞线连接。通
5、讯协议采用倍福公司的ADS协议。该协议是基于以太网TCP的高层协议。,3、监控系统网络结构,通常采用双闭环网络结构。系统支持更多数量的闭环网络,每个闭环可连接20台到50台风电机组。,闭环网络自愈原理(一),上图中,如果交换机1和交换机2之间的所有网络断开,则所有原来通过交换机1和交换机2之间的通讯能够通过交换机1交换机4交换机3交换机2来获得,所有的切换过程不要人工干预,而且不会丢失任何通讯数据。,所以,闭环网络中任何一点断开都对网络通讯没有任何影响。,闭环网络自愈原理(二),光纤连接可采用如下方式:-直埋铠装光缆-架空电力光缆(ADSS)通讯距离:-单模40km-多模5km,闭环网络自愈原
6、理(三),闭环光缆安装模式有两种:-风电机组成排状分布的安装模式-风电机组成闭环型分布的安装模式,闭环型分布的风电机组,商用交换机,服务器,可选的冗余服务器,工业交换机,工业交换机,闭环1,闭环2,成排状分布的风电机组,服务器,可选的冗余服务器,4、监控系统硬件介绍,监控系统主要元器件:服务器,商业级交换机,工业级交换机,服务器机柜,UPS电源,操作员站计算机等,4.1 服务器配置要求,CPU:Xeon 2.5G内存:2G硬盘:不少于250G的两个相同硬盘,组成RAID-1冗余阵列。永远保持两个硬盘一致。一个硬盘损坏,可以重新构建新的一个硬盘。以太网:2个1000M以太网口。一个连接客户端,另
7、外一个连接风电机组闭环网络。显示器:17寸液晶标配键盘,鼠标,4.2 商业级交换机技术参数,目前采用3Com Baseline 2016(3C16470)商用交换机,其基本参数如下:,4.3 工业级交换机,工业级以太网交换机支持自愈型闭环,闭环冗余切换时间小于100毫秒2个光口、3个电口;2个光口形成光纤闭环以太网络DIN导轨安装双电源输入工业级运行环境振动冲击:IEC60068防护等级:IP30操作温度:060 存储温度:-4085湿度:5%95%(无凝露)电磁兼容要求:EN61000等级3,4.4UPS不间断电源,在线式或者在线互动式单相输入,容量为1250VA,实际功率达到1100W电池
8、后备1个小时主机和后备电池都采用机架式安装主机内置带小型液晶显示器,可以显示运行状态,例如梅兰日兰的UPS,4.5操作员站计算机,单核或者双核CPU512M内存19寸液晶显示器硬盘容量为标准配置具体配置以技术协议为准。,4.6服务器机柜,19寸标准服务器机柜(600W*1000D*2000H)黑色喷塑带键盘和显示器托架底部带移动滚轮,5、监控系统软件介绍,软件主要分为三个层次驱动程序数据采集层数据库层,包括历史数据库和实时数据库中央控制室人机界面层和远程Web监控层,5.1监控系统软件原理图,历史数据库,风电机组控制器数据通讯BeckHoff PLC驱动,风电机组控制器1,风电机组控制器1,风
9、电机组控制器1,中央控制室人机界面模块,远程监控通讯代理转发,远程监控系统浏览器界面控件,实时数据库,数据采集层,数据库层,人机界面层,5.2监控系统软件功能(一),监视风电机组运行状态监视整个风电场的运行状态风电机组运行模式:并网、急停、维护等风电机组运行参数:有功、无功、转速等风电机组报警信息显示风电机组控制风电机组启停控制风电机组维护模式控制,软件功能(二),趋势图全场趋势图每台风电机组趋势图趋势图标签点和时间可以配置可以在同一幅趋势图中对不同时段的数据进行比较,例如可以比较今天和昨天的功率曲线报警报警记录显示报警数据记录保存区分不同的报警区,软件功能(三),风电机组运行报表日报表、周报
10、表、月报表、年报表风电机组报警音响采用音箱实现语音报警,不需要预先录制语音,根据文本文字直接读出,具有非常大的灵活性优秀的历史数据保存性能保存20年,开关量实时保存,模拟量大约每隔10秒保存一次,用户可以设置保存的间隔时间和保存精度,系统可以达到毫秒级时钟保存,软件功能(四),风电场发电量的数据统计发电量数据统计。风速、温度等平均值处理等风电机组可利用率分析风电机组功率保证曲线风电机组各种停机故障原因查询功能,5.3监控系统软件主要性能,同时监控100台风电机组,每台风电机组600个标签点数据长期保存历史数据,不少于20年数据刷新率刷新率等于数据采集时间和监控系统软件内部通讯时间数据采集时间3
11、秒软件内部通讯时间100毫秒历史数据查询时间:查询一个标签点的一天内历史数据记录所用时间为150毫秒,5.4监控系统主要界面,风电场主界面各台风电机组界面报警画面趋势图操作控制界面变电站界面监控系统网络界面,6、监控系统人机界面演示,风电场监控系统人机界面操作说明,明阳风电场监控系统主要通过人机界面来实现操作者与风电机组的互动。几个主要的用户友好画面构成了人机界面的主体,通过这些画面您可以实现对远方风电场全场风电机组的运行状况进行监视控制。,1、主要人机界面,主画面风电机组状态画面趋势图画面报警画面监控网络画面升压站画面运行报表画面,2、主画面(一),主画面(二),明阳风电场监控系统在启动时,
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