風(fēng)力發(fā)電站(WindPower)一般簡(jiǎn)稱風(fēng)電站，屬綠色能源，清潔能源。風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的重要形式，風(fēng)能是可再生、無(wú)污染、能量大、前景廣的能源，大力發(fā)展清潔能源是世界各國(guó)的戰(zhàn)略選擇。風(fēng)電技術(shù)裝備是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和保障，世界各國(guó)紛紛采取激勵(lì)措施推動(dòng)本國(guó)風(fēng)電技術(shù)裝備行業(yè)發(fā)展。
風(fēng)力發(fā)電站通常設(shè)置在迎風(fēng)面的海岸、近岸的淺海區(qū)域、內(nèi)陸無(wú)人地帶迎風(fēng)面的平地或丘陵地帶上，都是屬于人煙稀少環(huán)境惡劣的區(qū)域，容易因?yàn)槿僳E罕見(jiàn)而輕忽本身的安全警戒與維護(hù);風(fēng)力發(fā)電站設(shè)備部分非常復(fù)雜，風(fēng)機(jī)依照結(jié)構(gòu)及運(yùn)轉(zhuǎn)技術(shù)可以有很多種類型。這些由成本、噪音、美學(xué)及發(fā)電效率、環(huán)境、空氣動(dòng)力及設(shè)計(jì)的復(fù)雜因素來(lái)決定，因此在總體設(shè)備運(yùn)作上的監(jiān)控也就有很多的項(xiàng)目，這些監(jiān)控項(xiàng)目結(jié)果及參數(shù)都必須通過(guò)傳輸系統(tǒng)送到電力站監(jiān)控室或發(fā)電廠的監(jiān)控室以作為運(yùn)作監(jiān)控使用。
風(fēng)力安全發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集
所有風(fēng)力發(fā)電設(shè)備都必須要有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)收集器：包含風(fēng)力計(jì)、風(fēng)向計(jì)、溫濕度計(jì)、電壓電流計(jì)表及油壓液位傳感器及馬達(dá)轉(zhuǎn)速計(jì)等傳感器，以及收集端RTU設(shè)備來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)機(jī)及發(fā)電機(jī)設(shè)備運(yùn)行情況做準(zhǔn)確監(jiān)控，收集目前運(yùn)作數(shù)據(jù)及設(shè)備控制狀態(tài)，再將控制信號(hào)及信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器，再服務(wù)器產(chǎn)生報(bào)表及狀態(tài)欄以做為操作人員直觀的監(jiān)控參考。
風(fēng)力發(fā)電在主系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及探測(cè)器進(jìn)行電網(wǎng)參數(shù)檢測(cè)、目前風(fēng)力及風(fēng)向狀況、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工作溫度數(shù)據(jù)及目前工作電壓及電流的穩(wěn)定情況，并對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自動(dòng)進(jìn)行連、脫機(jī)控制，并監(jiān)控齒輪箱、發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度是否過(guò)高，油壓液壓系統(tǒng)的壓力與液位是否正常，同時(shí)依照風(fēng)力風(fēng)向狀況進(jìn)行轉(zhuǎn)向偏向及槳葉偏向俯仰角度等調(diào)整動(dòng)作，獲取最佳風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)力源，進(jìn)而提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率與質(zhì)量。
對(duì)于收集所得數(shù)據(jù)，如出現(xiàn)任何異常，設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行告警警報(bào)功能，如遇緊急狀況系統(tǒng)必須有自動(dòng)停機(jī)的遠(yuǎn)程控制能力。確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以完全安全可靠的運(yùn)行。這些都是通過(guò)安裝于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔柱底部空間的機(jī)柜監(jiān)控設(shè)備來(lái)完成這些系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)控制與顯示，還有歷史數(shù)據(jù)查詢、故障查詢等功能。
風(fēng)力安全發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
風(fēng)力安全發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)解決方案主要組成：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器采用分布式架構(gòu)數(shù)據(jù)伺服，在設(shè)備監(jiān)控主服務(wù)器上作為發(fā)電機(jī)組設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng);采用JAVA語(yǔ)言及SQL數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)各類數(shù)據(jù)，集成遠(yuǎn)程控制、綜合數(shù)據(jù)查詢、風(fēng)機(jī)故障分析等功能，支持多種類型通訊規(guī)則，并具有可擴(kuò)展性和跨平臺(tái)型功能，設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)能支持多種通訊協(xié)議，支持通訊協(xié)議擴(kuò)展;采分布式主從結(jié)構(gòu)，支持雙Master或Master-slave方案，支持冷備份和熱備份，可靈活可靠的用戶權(quán)限配置，支持本地監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括風(fēng)向、風(fēng)速、溫度等風(fēng)力氣候監(jiān)測(cè)，及發(fā)電機(jī)電壓、電流、功率調(diào)節(jié)機(jī)組等監(jiān)測(cè);風(fēng)力發(fā)電機(jī)監(jiān)測(cè)主要包括風(fēng)力機(jī)電力調(diào)節(jié)機(jī)組監(jiān)測(cè)與風(fēng)場(chǎng)氣候環(huán)境監(jiān)測(cè)。風(fēng)力發(fā)電調(diào)節(jié)機(jī)組監(jiān)測(cè)主要是為了確保運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組在設(shè)定的參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，并維持發(fā)電效率;而風(fēng)力場(chǎng)氣候監(jiān)測(cè)則用以監(jiān)測(cè)外在環(huán)境氣候影響因素，以保全風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)外力干擾，確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全使用。監(jiān)控系統(tǒng)要求外形簡(jiǎn)潔容易操作,具備有IP67及NEMA5以上防水耐腐蝕及抗震性，能應(yīng)付惡劣環(huán)境使用，并且系統(tǒng)穩(wěn)定低故障率。同時(shí)為迎合各種數(shù)據(jù)的不同探測(cè)收集器，RTU的接口必須豐富多元才能完整收集所有類型的數(shù)據(jù)，這樣才能順利的傳輸?shù)胶蠖吮O(jiān)控盤(pán)上，最后要能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理和控制，如此才是風(fēng)力發(fā)電站完整的設(shè)備監(jiān)控解決方案。監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖所示。
未來(lái)安全監(jiān)控發(fā)展
由于大部分風(fēng)電站都位處偏僻區(qū)域，監(jiān)控必須符合無(wú)人化、遠(yuǎn)程化、高清化及網(wǎng)絡(luò)化的要求，但由于部分風(fēng)電站處于海岸休憩區(qū)，風(fēng)力發(fā)電站的安全保密及傳輸線路安全都變得非常重要，因此3G架構(gòu)傳輸也變成是風(fēng)力發(fā)電站在監(jiān)控及影像和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)陌l(fā)展需求之一。隨著電力能源不足及風(fēng)力發(fā)電站不斷發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電站安全監(jiān)控應(yīng)用項(xiàng)目及解決方案也會(huì)不斷改良，朝風(fēng)力發(fā)電站的安全監(jiān)視監(jiān)控整體化的集成系統(tǒng)發(fā)展，包含環(huán)境及設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)的高智能化、自動(dòng)化、一體化。