浙江大学
硕士学位论文
大型风电场远程监控系统的研究和应用
姓名：杜杰
申请学位级别：硕士
专业：电气工程
指导教师：江道灼
20050501
浙江大学硕士学位论文摘要
Ｙ７２２７３７
摘要
风力发电技术的发展将带动风电场的快速发展。随着风电场规模的不断扩大和分期扩建，多机型的风电场将越来越普遍。当前我国各风电场引进的国外各种类型风电机组都配有相应的远程监控系统，但每个风电机制造公司的风电机监控技术又互不兼容，这给风电场的运行管理造成很大的困难，特别是电力体制改革后，大的发电集团公司如何管理分布在全国的所属风电场，矛盾日益突出。
本文在分析现有风电场远程监控系统基础上提出了通过侦听解析通讯规约，
利用现代通讯网络技术和计算机应用技术，改进现有的风电场远程监控系统，开发一套具有对各种类型的风电机实施统一监控功能系统的设想，并通过现场的通讯规约的破解论证了可行性。
关键词：风电场远程监控研究应用
浙江大学硕士学位论文摘要
Ａｂｓ订ａｃｔ
Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｗｉｎｄｐｏｗｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｍｏｄｅｍｗｉｎｄｆａｒｍｓｂｅｃｏｍｅ
ｂｉｇｇｅｒａｎｄｐｏｓｓｉｂｌｙｈａｖｅｍａｎｙｋｉｎｄｓｏｆｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓ．Ｎｏｒｍａｌｌｙｔｈｅｓｅｉｍｐｏｒｔｅｄｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｍｐａｎｉｅｓｈａｖｅｔｈｄｒｏｗｎｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｂｕｔｔｈｅｓｅｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｃａｎ’ｔｂｅｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ．Ｔｌｌｉｓｗｉｌｌｒａｉｓｅｂｉｇｐｒｏｂｌｅｍｔｏｔｈｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｗｉｎｄｆａｒｍ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｒｅｆｏｒｎｌｏｆｅｌｅｃｔｒｉｅａｉｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｉｔｂｅｃｏｍｅｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｄｉ街ｃｕｌｔｆｏｒｂｉｇｇｅｎｅｒａｔｏｒｇｒｏｕｐｓｔｏｓｕｐｅｒｖｉｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｉｎｄｆａｒｍｓａｒｏｕｎｄｔｈｅｃｏｕｎｔｒｙ．
ＢａｓｅｄＯｌｌｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｃｕｒｒｅｎｔｗｉｎｄｐｏｗｅｒｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｅｔｅｍｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄａｌｌｉｄｅａｔｈａｔｕｓｅｓｍｏｄｅｍｃｏｍｍｕｎｉｅａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｃｏｍｐｕｔｅｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｔｏｃ０１．Ｔｈｅｎｅｗｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｈａｓｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｗｈｉｃｈｃａｌｌｕｓｅｏｎｅｓｅｔｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓ３，ｓｔｅｍｔｏｃｏｎｔｒｏｌｍａｎｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｉｎｄｓｏｆ讲ｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓ．Ｔ１１ｉｓｉｄｅａｈａｓｂｅｅｎｐｒｏｖｅｄｐｏｓｓｉｂｌｅｔｈｒｏｕ吐ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｌｌｉｎｔｈｅ、ｖｉｎｄｓｉｔｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＷｉｎｄＦａｒｍＲｅｍｏｔｅＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙＣｏｎｔｒｏｌＳｔｕｄｙＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
浙江大学硕士学位论文绪论
第一章绪论
１．１引言
能源是现代社会和经济发展的基础。随着经济的发展，对能源的需求越来越大，同时也必将面临各种各样的问题。远期，能源工业面临矿物资源枯竭的问题：近期，能源工业面临全球环境污染的压力。因此，改善能源结构，利用可再生能源，减轻环境污染，提高人民生活质量，成了能源工业关注的热点。为了满足２ｌ世纪能源需求，许多发达国家把可再生能源作为能源政策的基础。欧盟能源白皮书确定的目标是，到２０２０年欧盟１２％的发电量来源于可再生能源。丹麦的目标是在２０３０年可再生能源发电量达到３５％。美国和日本宣布将集中发展清洁的可再生能源。一些发展中国家诸如印度、印度尼西亚和巴西也强调了可再生能源对满足未来发展需求的重要性。近二十年来，发达国家在风能的开发利用方面取得了飞快的发展，二十世纪八十年代问世的现代并网风力发电机组，只经过几年的发展便迅速实现了商品化。风电机组可靠性迅速提高，单机容量１０００ｋＷ以下的机组技术已经成熟，１５００ｋＷ以上的机组已开始商业化运行，风力发电成本逐渐降低，已接近常规能源发电，从太阳能、生物质能和海洋能等可再生能源发电中脱颖而出，成为近期内最有大规模开发利用前景的可再生能源。与其它发电方式比较，风电又是最清洁、不排放任何有害物质、也不存在移民问题的新能源，因此发展风电是减少温室气体排放，保护生态环境，改善电力结构的重要措施。目前很多国家采取的重要战略是越来越依靠环境友好且可持续的再生能源。许多国家都制定了风力发电的发展规划的激励政策，加快技术改进和市场开拓。截止２００３年６月底，全世界风电装机容量达到３２４０万ｋｗ，其中德国风电装机达到１２５６万ｋＷ，居世界第一；风电装机超过１００万ｋｗ的国家还有西班牙（４９５万ｋＷ），美国（４６５万ｋＷ），丹麦（２９２万ｋＷ），印度（１８６万ｋｗ）等。
我国有丰富的风能资源，风能总储量为３２．２６亿ｋｗ，实际可开发的风能储量超过２．５亿ｋｗ，风能利用有很大潜力。二十世纪九十年代以来，我国风力发电得到迅猛发展，装机容量从１９９０年的２０ＭＷ发展到２００３年６月底的４９４＾１ｗ。但是增长速度大大落后于德国、西班牙、印度，并远远没有达到原能源部提出的到２０００
浙江大学硕士学位论文
年达到装机容量１０００ＭＷ的目标。发展缓慢有很多原因，包括政府的激励机制不充分和价格障碍等。随着经济的发展，对环境保护的要求曰益严格，就必须将开发利用新能源和可再生能源放到国家能源发展战略的优先地位，而风能是目前最有开发利用前景和技术最成熟的一种新能源和可再生能源，风电的发展也必将进一步的加快。
１．２课题的背景和意义
风力发电与火电、核电相比单机容量小，占地面积广，数据采集与监控比较困难。另外，风力发电场通常地处边远地区，技术条件、运行条件一般较差，为了确保每个风电场安全稳定运行，就需要有性能完善的自动监控系统，对有关风力发电方面的信息进行有效的规范化管理。目前我国风电场远程数据采集与监控程序都是从国外引进大型风电机组时配套引进的。
由于风电机投入商业化运行的时间不长，至今为止只有二十年左右。风电机制造厂家比较分散，而我国９０％以上的风电机依赖进口，目前我国３１个风电场１０００多台风电机由欧洲、美国近二十个厂家生产的不同机型组成。由于每个生产厂家的风电机都有自已特有的一套控制系统，各风电机运行的情况监测只能通过风电机厂家自配的软件来实现，当前每套风电机控制系统一般都包含风电机就地控制、中央集中控制和远方控制三种控制功能。就地控制指布置在风电机塔架底部的控制部分，集中控制指布置在风电场中控室的远方控制部分，远方控制指根据需要布置在不同地点的远方控制部分。目前风电场模式大都是风电机和中控室之间采用串行方式进行通讯，远方控制一般通过调制解调器访问中控室主机方式进行控制。
由于机型不同，每一种机型的控制系统都不一样，都需要一套独立的中央监控软硬件设备。随着风电场的扩建，多机型的现象在各个风电场都会出现。一个集中监控室内将会摆放多台中央监控系统，同样在远方监控室内也需要与之配套的多台远方监控系统及相应的调制解调器，这给风电场的运行维护带来极大的不便，同时也使公司总部实现对各风电场风电机的远程监管增加难度。
本课题研究的方向是如何实现各个不同监控系统的整合，只有通过各个监控系统的整合，才能够实现系统管理的各项功能要求，使得各投资方和管理机构能及时方便的在不同地点了解所属风电场的运行情况和发电状况，这就需要在掌握
浙江大学硕士学位论文绪论
不同风电场各种类型风电机的通讯传输协议后，编制出一套适用于各种类型风电机的可以实现就地统一监控、远程统一监视的风电机控制系统。该项控制系统功能一旦成熟，风电场的运行可以逐步向无人值班发展，从而降低风电场的运行成本，提高风电场的经济效益。
目前随着网络通讯技术及信息技术的快速发展，将现代通讯网络技术和计算机技术应用到企业生产和管理中，已成为现代化企业提高生产管理效率和经济效益的重要手段。利用现有的电信、移动和互联网技术及通讯网络实现对风电机的远程监管已经可以成为现实。通过远程监管和监控，使各级管理部门都能及时的了解风电机运行状态和发电状况，确保风电机能够安全高效的运行。
１．３本文研究的主要目的和方向
１．３．１课题研究的主要目的
?所有不同风电机可在统一软件平台上的监视、控制
?所有不同风电机的运行数据的存储方式统一（便于统计、分析、管理）
?所有不同风电机的通讯接口统～（避免出现专用通信接口儿依附于一个厂家）
一使用开放的符合国际、国家标准硬件接口一一ＲＳ一４８５
●使用开放的符合国际、国家标准的通信规约～一ＩＥＣｌ０１
１．３．２课题研究的主要内容
●解析各种型号风电机的通讯规约
?设计一个兼容各种型号风电机的中央和远程监控系统
?确定就地控制、中央控制及远程控制的通讯连接方式
１Ｉ３．３课题研究的主要步骤
?了解原中央监控系统的功能及特点
通过对现有资料的查阅，风电场维护人员的介绍和对系统的模拟操作，了解原中央监控系统的功能及特点，用以确定需要侦听的协议数量和新系统的功能及报表设置。
浙江大学硕士学位论文绪论
?确定中央集控与就地控制的通讯方式
在侦听风电机通讯协议之前，先确定风电机中央监控系统与就地控制系统是采用何种通讯方式（例如ＲＳ４８５通讯方式、电流环通讯方式等）：了解通讯的波特率、校验方式、数据位和停止位等信息，为下一步对协议的侦听做好前期工作。
?侦听机型的通讯协议和解析数据格式及内容
利用通讯侦听设备和软件对风电机中央与就地控制系统间的通讯数据进行侦听，以获取它们之间的通讯内容，为协议的解析提供数据。
利用已建立的模拟通讯平台，模拟中央监控的计算机将会根据操作的不同，发出不同的命令，模拟就地监控的计算机根据接收命令的不同返回不同的数据包，中央监控系统接收到数据包后，经过计算和分解将各种风电机运行数据显示出来，通过对原始数据包和显示出来的数据的对比，就可以基本解析出各种数据包中的数据格式和内容。
?确定数据的校验公式
为了确保数据在传输过程中的有效性，中央与就地监控系统都会对通讯数据进行校验，一般采用的校验方法是，利用校验公式得到校验值，接收方通过校验公式的计算结果和校验值对比来确定数据的有效性，对于校验不正确的数据系统不会接受，所以了解和确定数据的校验公式在该系统中也是很重要的。
利用已知的校验公式对数据进行校验或解读原中央监控程序等方法来确定不同协议中的数据校验公式。
?建设新的中央监控系统、远程监视系统
提出新型远程监控系统的设想，对新系统从结构、功能和实施步骤上进行分析，并根据现有的通讯网络技术和计算机应用技术实现新型远程监控系统。
１．４本文主要内容
本文共分五章：
?第一章介绍了课题的背景和本文研究的目的和方向：
●第二章结合我省风电场情况分析了国内外风电机组远程监控的现状及功
能要求，并提出了存在的问题；
●第三章根据现有远程监控系统的问题从各个方面提出了解决方案的设想
?第四章对新型远程监控系统中的关键难点通讯规约的破解通过实践进行
浙江大学硕士学位论文绪论了论证，对破解过程进行了阐述；
?第五章总结了整个课题的研究工作，并对今后的发展前景进行了分析。
浙江大学硕士学位论文风力发电场监控系统现状第二章风力发电场监控系统现状
我省目前主要有两个风电场，临海括苍山风电场和苍南鹤顶山风电场。临海括苍山风电场装有３３台６００ｋＷ丹麦ＮＥＧ－Ｍｉｅｏｎ公司生产的风电机，总装机为１．９８万ｋｗ。风电机就地控制和中控室集中控制之间的通讯采用通讯电缆进行通讯，通讯距离约为ｌＯｋｍ左右。苍南鹤顶山风电场装有２６台四种不同型号的风电机，分别由丹麦Ｎｏｒｄｔａｎｋ公司、德国Ｖｅｓｔａｓ公司、德国Ｄｅｗｉｎｄ公司和国产运达公司生产，总装机为Ｉ．４３万ｋＷ。其中丹麦Ｎｏｒｄｔａｎｋ公司和德国Ｖｅｓｔａｓ公司生产的风电机就地控制和中控室集中控制之间的通讯采用通讯电缆进行通讯，通讯距离都为５ｋｍ左右，德国Ｄｅｗｉｎｄ公司和国产运达公司生产的风电机就地控制和中控室集中控制之间都采用光缆传输。
２．１监控系统结构
现有的风电机监控系统结构如下图所示。
图２－ｌ现有风电机监控系统结构示意图
监控系统主要由以下三个部分组成：
?就地控制部分：布置在每台风电机塔筒的控制柜内，每台风电机的就地控制能控制和了解此台风电机的运行和操作。
?中央集控部分：一般布置在风电场控制室内，能根据画面的切换随时控制
６
和了解风电场同一型号风电机的运行和操作。
●远方控制部分：指根据需要布置在不同地点的远方控制，远方控制目前一
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。
２．２监控系统的通讯方式
目前风电场运行的风电机组都有自己的控制系统，用来采集自然参数、机组自身数据和状态，计算、分析、判断和控制机组的启动、停机、调向、刹车和开油泵等一系列控制和各种保护动作，能使单台风电机组全部自动控制，无需人为干预。同时当数十台甚至上百台风电机组安装在同一风电场时，集中监控管理各风电机组的运行数据、状态、保护装置动作情况、故障类型等就显得十分重要。为了实现上述功能，下位机控制系统应能将下位机的数据、状态和故障情况通过专用的通讯装置和接口电路与中央监控室的上位计算机通讯，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、下位机通讯有如下特点：
?一台上位机能监控多台风电机组的运行，属于一对多通讯方式；
?下位机能独立运行，并能与上位机通讯；
?上、下位机之间的安装距离较远，一般有ｔ～５ｋｍ；
●下位机之间的安装距离也较远，一般大于风轮直径的３～５倍，即１００～
３００ｍ；
?上、下位机的通讯软件必须协调一致，并应开发出相应的工业控制专用功能。
为适应远距离通讯的需要，目前国内风电场所引进的监控系统主要有以下两种通讯方式：
?异步串行通讯，用ＲＳ一４２２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，用几条线就可以实现数据交换传输，它的传输距离可达数千公里，传输速度也可达到数百万位。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。
●调制解调（ＭＯＤＥＭ）方式。
这是将数字信号调制成一种模拟信号，通过介质传播到远方。在远方可以用解调器将信号恢复，取出信号进行处理，是一种实现远距离信号传输的方法。此种传输方式的传输距离不受限制，可以将某地的信息与世界各地进行交换，且抗干扰能力较强，可靠性较高，虽相对来说成本较高，但在风电机通讯中也有较多的应用。
２．３监控系统功能
现有的风电机远程监控系统包含有以下几个方面的功能：
?数据采集与处理功能
远程控制系统的主机通过通讯系统将各类风电机在中控室的控制主机上采集的各风电机的运行状态、运行数据、报警代码等内容收集到远程控制系统中，通过远程控制系统的软件处理，将不同类型的风电机运行状态、运行数据、报警代码等内容在同一个画面显示。
?控制功能
值班人员根据风电机的状态，通过同一画面上的同一种控制方式，控制不同类型的风电机。远程控制系统根据预设的参数，将不同编号风电机的控制指令送到风电场中控室不同的主机上，再通过不同风电机系统的主机将控制信号送到所控制的风电机中。
?报警功能
根据系统的要求进行报警功能的设计，要求能进行声光报警和电话或手机报警。
●画面显示
通过远程控制主机显示风电场各种信息画面，显示内容主要包括全部风电机的运行状态、发电量、风速、发电机转速和设备的温度、压力等参数、各测量值的实时数据，各种告警信息、计算机监控系统的状态信息。
在需要分区显示的画面中，可按要求分为：过程画面区、提示信息区、报警信息区，各区以相互不干扰的方式同步显示信息。
运行内容能通过数据、图表、曲线等方式显示。
●数据统计
根据实时数据进行分析、计算和统计。汇总风电枫的运行时间、有功、无功、可利用率、风速的大小和功率曲线、设备的温度、压力等参数、电量日／月／年最大值／最小值及出现的时间、日期、负荷率、电能分时段累计值。设备的故障报警统计和故障统计。
●打印功能
能够打印所需的数据报表。包括：定时打印运行数据；根据运行人员的要求打印相应画面；打印风电机状态变化、控制系统异常和报警的时间及内容。
?操作权限
具有操作权限等级管理，当输入正确操作口令和监护口令才有权进行操作控制，参数修改，并将信息给予记录。并具有记录操作修改人，操作修改内容的功能。
２．４方案比较
２．４．１通讯协议获取方式
通过研究开发，将风电公司所属风电场的各种不同风电机统－－Ｎ同一个控制软件中，不同厂家生产的风电机的所有运行状态、数据、报警信号等在相同的界面里显示，并能通过相同的控制方式控制所有类型的风电机。同时通过通讯系统，在各风电场、风电公司、上级主管部门实现三级监控。这样各风电公司都能实时了解和控制所有风电机的运行状态和发电情况，确保风电机能够安全高效的工作。开发完成后，可以用统一的软件来控制风电公司所属不同风电场的各种类型的风电机，规范管理，集中监控，提高企业的效益。不过要达到这个目标所需的资金和开发风险也相应较大，主要的技术难点就是要全部掌握所有类型的风电机中央控制系统和风电机之间的通讯协议。目前风电机行业没有标准的通讯协议，各风电机厂家用的控制系统各不相同，有功能简单的，有功能复杂的，有加密的，也有专用的。通讯方式也各不相同，有用光缆的，有用４８５方式的，也有用２０ｍＡ电流环的。对于获得风电机控制系统的通讯协议可考虑在如下三种方法中选择：?通过和风电机生产厂家商谈，付相应的费用后获得其控制系统的通讯协议。
?通过对控制系统的软件进行反编译，分析代码后获得相应的通讯协议。
●通过对风电机控制系统进行实时侦听，多次试验，分析结果，获得所有的
通讯协议。
对于上述三种方法，方法一在技术上没有任何难点，可由于控制系统的通讯协议属于风电机厂家的商业机密，又要和众多的风电机厂家都进行商谈和购买，在时间和资金上存在相当的困难。方法二由于各风电机厂家控制系统所采用的开发软件各不相同，老式用ＤＯＳ系统开发的，对原程序进行反编译相对简单，对采用ＶＢ、Ｄｅｌｐｈｉ等开发软件开发的，则相对比较困难，同时还应考虑软件加密的因素。对于方法三由于各风电机厂家所采用的控制系统和通讯方式各不相同，在确定侦听方式和采用的硬件设备也各不相同。常用的运行数据和控制命令比较容易侦听，而对于不常见的报警信号则比较困难。同时还应考虑通讯协议存在加密的因素。
在风电机控制系统的设计时，一般都考虑了风电机控制系统出现通讯故障时风电机仍能正常运行。所以风电机安全运行、数据保存、故障处理等功能一般都设计在风电机就地的控制软件中，中控室的控制软件主要进行数据采集、保存、和汇总，故障报警和远方控制。因而采用新开发的软件，只要通讯协议完整和正确，对风电机安全运行的风险相对较少。但也不能排除有些风电机系统将某些高级和复杂的控制或参数设置由远方控制系统的计算机来完成，需在项目调研时对此进行了解和汇总。
由于原有系统的特殊性，我们可能无法得到原有系统的通讯协议，但是我们能通过上述的方法二和方法三对其进行前端数据采集。
２．４．２通讯协议获取方案
从上一节的分析中，我们得出只有用以下两种方案具备操作上的可行性。
●反编译程序，嵌入自己代码
●跟踪通讯端口，破解通讯协议
２．４．３反编译程序，嵌入自己代码
原理：
通过程序反编译原来系统的程序代码，在得到原系统的代码后，对反编译后的汇编代码进行分析。找到读取数据程序入口地址，在原
系统的执行过程中动态修改目标程序的代码段指令使其跳转到自己代
码中。这里需要保存目标程序中需要嵌入自己代码位置的原有代码，
并且在指定位置加入跳转指令，完成之后，在自己的代码中读取目标
程序数据区获取所需数据，完成后跳转回目标程序继续执行。
优点：
●如果分析正确，获取的数据效率、准确性高。
缺点：
●违反版权法；
?入代码必须具有极高的稳定性和可靠性，否则非常容易造成目标系统的崩溃；
●在调试阶段可能会对系统产生很大影响；
?完全没有通用性，每个程序需要重新分析。
２．４．４跟踪通讯端口，破解通讯协议
原理：
系统跟踪通讯端口收发数据包，根据收发数据包规律猜测协议，达到获取数据的目的。
优点：
?一旦完全分析出所有协议，这种办法将是最彻底解决方法。
缺点：
?如果协议采用压缩、加密算法，则可能无法分析出通讯协议。
?此方法完全没有通用性，每种协议需要重新分析。
本课题采用方法三即通过实时侦听获得相关的通讯协议，从而整合各类风电机的控制系统。
２．５本章小结
本章通过我省风电场的实际情况分析了现有风电场远程监控系统的结构、通
浙江大学硕士学位论文风力发电场监控系统现状
讯方式及系统功能，阐述了存在的问题，提出了改进的目标，并结合实际情况选择了改进实施方案。
第三章新型监控系统要求
３．１新型监控系统结构
新型监控系统（临海括苍山风电场和苍南鹤顶山风电场）的结构分别如图３－１和图３．２所示。
图３—１临海括苍山风电场监控系统示意图
图３—２新型监控系统总体结构示意图
１４
３．２新型监控系统
新型监控系统主要可分为中央监控系统、远程监视系统和协议解析模块三大部分。
●●●
●●●
●
●●
●●●
●３．２．１中央监控系统功能
负责控制和协调中央监控系统各模块间的工作；
设置和存储系统运行所必需的各项信息；
用户可以设置风电机信息、存盘时间、背景图案、快捷按钮、用户密码等信息；通过设置以上信息可以美化系统界面、方便用户操作。
启动或停止中央监控；
控制中央监控系统中风电机主要运行数据的刷新时间；
以图形或列表界面的形式显示风电机运行的主要信息，用户可以根据需要在图形和列表界面间切换。在图形界面中系统可以显示风电机名、风电机当前状态、瞬时风速、瞬时功率、风电机是否故障等主要信息；
用户通过简单的操作可以获取到主要信息中没有的其它数据，例如：温度数据、电网数据、统计数据等（根据机型的不同数据也不相同）；
对风电机发控制命令，包括：启动、停机、左偏航、右偏航、复位等控制；及时提示风电机运行状态，对有故障的风电机报警，并提示故障编号和故障说明，以便运行维护人员及时发现和解决故障；
存储风电机的主要运行数据，并提供查询，数据保存时间不限；
存储风电机故障信息，并提供查询，信息保存时间不限；
计算统计单台风电机的月和年报表，报表内容根据各种机型的协议情况确定：
计算统计全场风电机的日、月和年报表，报表内容根据各种机型的协议情况确定；
?统计风电机故障信息，包括的信息有：故障代号、故障说明、故障发生次数、发生故障的最后一次时间等：
?绘制各种图形，包括：功率曲线、风速变化曲线等；
●为远程监视系统提供数据服务。
３．２．２远程监视系统功能
为了使远程监视系统和中央监控系统具有一致性，远程监视系统采用和中央监控系统一样的界面，只是在功能上有所不同。远程监视系统具体功能如下：?设置和存储系统运行所必需的各项信息；用户可以设置背景图案、快捷按
●●●
●●钮、用户密码等信息。
启动或停止远程监视；
控制远程监视系统中风电机主要运行数据的刷新时间；
以图形或列表界面的形式显示风电机运行的主要信息，用户可以根据需要在图形和列表界面间切换。在图形界面中系统可以显示风电机名、风电机当前状态、瞬时风速、瞬时功率、风电机是否故障等主要信息；
用户通过简单的操作可以获取到主要信息中没有的其它数据，例如：温度数据、电网数据、统计数据等（根据机型的不同数据也不相同）；
及时提示风电机运行状态，对有故障的风电机报警，并提示故障编号和故障说明：
查询主要运行数据；
查询风电机故障信息；
查询单台风电机的月和年报表，报表内容根据各种机型的协议情况确定；查询全场风电机的日、月和年报表，报表内容根据各种电机型的协议情况确定：
●查询风电机故障统计信息，包括的信息有：故障代号、故障说明、故障发
生次数、发生故障的最后一次时间等；
?绘制各种图形，包括：功率曲线、风速变化曲线等。
３．２．３协议解析模块
?形成各种控制命令码：不同机型的电控系统的控制命令码也各不相同，通过该模块可以形成对应不同机型的控制命令码，已达到对风电机的有效控制和数据交换：
?解析接收到的风电机运行数据包，并将解析出的数据传递给中央监控系统，以实现数据的显示和存储。
３．３通讯连接方式
３．３．１就地监控和中央监控的通讯连接
就地监控和中央监控的通讯连接方式保持原有的方式，不改变。
３．３．２远程监控系统与中央监控系统的通讯连接
根据各通迅条件的不同，本方案中提供三种连接方式供用户选择：
（１）、通过电信网络实现点对点的拨号连接
该连接方式是利用现有的电信电话网络，在中央与远程监控计算机上各安装～套调制解调器设备，通过拨叫对方的电话号码建立连接。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。
连接示意图如图３．３所示。
图３－３ＰＳＴＮ点对点通信方式示意图
１７
目录 目录 (1) 一. 概述： (2) 二.用户需求： (2) 三.家庭监控网络系统： (3) 1.解决方案： (3) 家庭内部监控 (3) 远程实时监控查看 (4) 2.系统示意图： (5) 3.产品介绍 (5) 家庭监控端： (5) 中维云视通平台： (8) 远程访问端： (9) 4.系统特点： (10) 部署灵活、建设低廉： (10) 操作方便、扩展性强： (10) 产品成熟度高、高效优质服务 (10) 5.推荐配置： (11)
一.概述： 随着经济的快速发展，人们生活节奏的提高，照顾家庭的时间将越来越少。但现代科技的高速发展可以让远程照顾小孩、家庭宠物等成为可能。人们在可以繁忙工作的同时，通过智能手机、电脑登陆中维云视通监控平台在远程就了解自己家庭概况，及时做出分析与判断。随着网络通讯技术及图像压缩处理技术以及传输技术的快速发展，使得家庭能够采用最新的通讯和图像处理技术，通过网络传输数字图像，可为实现家庭监控系统提供高效可行而且价格低廉的解决方案。 二.用户需求： 用户需求：亲情关怀：了解家中父母的健康，免去您的挂念；关注家中宝贝亲情关怀的活动，免去您的思念；远在海外或他乡，增加父母和子女之间的亲情。 视频监控：视频监控：掌控家中的保姆对宝贝的看护情况；了解家中宠物的活动。 安防报警：移动视频侦测功能和安装红外、烟感、门禁的家庭视频监控系统，通过报警联动，使您第一时间了解家中发生的事件。
三.家庭监控网络系统： 家庭监控网络系统：通过家庭监控网络系统，使我们工作之余或出门在外时，可以随时打开电脑或手机查看家中的实时影像，与家人面对面地沟通、了解家庭情况、远程照顾家属；当窃贼趁家中无人进行偷窃时，自动信号能及时传至小区监控中心，同时通过移动短消息、邮件或者电话的方式通知住户。这一切通过家用视频监控系统即可轻松实现。 1.解决方案： 大部分家庭监控范围在70-200 平米之间，为保障家庭安全及可视环境，本方案特此解决以下两方面：一、家庭内部监控，包括音视频等；二、实现远程实时监控查看。 根据家庭环境特点建立以互联网、宽带ADSL 为传输基础的应用方案，采用“监控摄像机”+“电脑监控主机”的方式，以电脑主机作为监控主机大大降低了成本。 家庭内部监控 客厅及阳台位置选择一台摄像机，安装位置应为客厅墙角位置，调整监视范围达到既面向阳台进出门又覆盖客厅大部分范围，推荐使用中维JVS-V61C 3.6mm 定焦摄像机，可视角度可达85°宽视角进
工厂设备远程监控管理方案 剖析工业设备运行维护中的痛点，围绕工业设备运行的核心控制系统，分析不同用户对联网及远程运维的应用需求，在关键远程运维环节，华辰智通，通过“软”“硬”兼施，通过工业网关及思普云工业互联网平台助力用户打造适合自身应用的工厂设备管理远程监控方案。 华辰智通工厂设备管理远程监控和运维方案功能概述 工业设备远程监控和运维管理系统由智能硬件接口设备、智能应用系统云平台套件以及大数据智能分析服务组成，通过智能采控终端采集设备，将各种数据上传到云平台，存储、整理、分析，通过智能应用系统实现时时在线监控、记录、查询、统计、分析、修改、报警等操作，实现远程智能化管理，提高企业智能化管理水平。 工厂设备云远程综合管理系统是专门针对PLC等工业控制器的远程综合管理系统。华辰智通科技有限公司自主研发的基于云平台PLC远程故障诊断维护及监控平台，就是在此需求上开发出来的。系统以云为基础构建了一套计算与服务体系，可以为客户提供海量的设备接入及客户访问机制。设备云远程综合管理系统基于虚拟专用网络（英文简称“VPN”）技术构建了一条设备与用户之间的专用安全通道，让设备厂商像在现场一样可以随时随地对设备进行编程，监控等所有操作。
HDRS 远程自动化监控及智能化管理平台 通过工厂设备云远程综合管理系统用户可以随时了解其销售出去的设备运行状态，所处位置等实时数据，一旦设备发生故障或者即将发生故障，系统为以短信，邮件等多种方式为用户或最终客户提供相关的报警或预警，从而保障设备稳定运行及最大限度降低故障时间。 设备云远程综合管理系统不是一套单纯的设备管理系统，而是一种先进的新型售后服务模式，在市场竞争激烈的今天，随着产品越来越同质化，只有服务才能创造出差异化，才能创造更多的附加值，所以好的服务才是征服客户最有效的手段。设备云远程综合管理系统所提供的设备管理，生产管理，故障预警等强大的功能正在实现这种优质服务最好的方式。
实用文档 PSCAD 电力系统仿真 ——从风机到风电场建模
目录 A部分：引言............................................................. - 2 - 1.介绍............................................................... - 2 - 2.PSCAD部件......................................................... - 2 - 3.仿真建模结构....................................................... - 3 - 4.仿真执行........................................................... - 3 - B部分：建模............................................................. - 5 - 5.从风到同步发电机................................................... - 5 - 5.1风源......................................................... - 6 - 5.2风力发电机组件............................................... - 7 - 5.3风力发电机的调速器组件...................................... - 10 - 5.4同步发电机.................................................. - 14 - 5.5涡轮发电机连接：在额定负载下的模拟.......................... - 17 - 6.AC/DC/AC：电源和频率转换.......................................... - 19 - 6.1二极管整流器................................................ - 20 - 6.2过电压保护.................................................. - 21 - 6.3 DC母线..................................................... - 22 - 6.4 6-脉冲晶闸管逆变器.......................................... - 26 - 6.5与电网的连接................................................ - 31 - 7.配电网............................................................ - 33 - 7.1定义网络.................................................... - 33 - 7.2潮流仿真.................................................... - 36 - C部分：仿真............................................................ - 38 - 8. 恒风速研究....................................................... - 38 - 8.1架构完整模型................................................ - 38 - 8.2恒风研究.................................................... - 39 - 9.故障分析.......................................................... - 40 - 9.1默认在节点3 ................................................. - 40 - 9.2默认在节点2 ................................................. - 43 - 9.3结论........................................................ - 45 - 10.变风速研究....................................................... - 46 - 10.1动态变桨控制............................................... - 46 - 10.2被动变桨控制仿真........................................... - 49 - 10.3比较被动和动态的桨距控制................................... - 50 - 11.风电场........................................................... - 52 - 11.1从一个单一风力发电机到风电场............................... - 52 - 11.2 PWM调节驱动器............................................. - 55 - D部分：附录............................................................ - 66 - 12. 参考文献........................................................ - 66 -
中央空调远程监控运维系统成功应用案例 背景 大型商用空调自问世以来，耗电量巨大一直成为困扰厂家和用户的难题。根据国家信息中心发布的数据，以最常见的在办公建筑的电耗结构为例，中央空调系统耗电占办公建筑能耗最多，高达59.95%。可以说，谁在节能技术上领先，谁就能在市场上抢先扣开潜在市场，对节能技术的探索也将成为商用空调领域永远的主题。 山东青岛某中央空调企业，历经20年的发展，目前已成为我国中央空调北方的主要生产基地，具备多系列多型号的中央空调设计生产能力。其针对大型中央空调耗能巨大的问题研发了先进的磁悬浮压缩机技术及多项节能技术，在中央空调同行业领域处于国内领先地位。 问题与挑战 作为一家中央空调生产企业，如何实现对每年售出的数以千计的空调进行售后维护以及如何向业主和客户展示产品的节能技术优势-—是面临的亟待解决的问题。 让设备开始思考 国内领先的IIoT平台供应商——北京英物智联科技有限公司通过其自主研发的新一代工业物联网设备平台——ThingLinx工业云帮助该中央空调生产企业搭建了一套商用中央空调远程监控运维系统，实现对其所售出的商用中央空调机组的能效分析、设备管理、远程调试、报警管理、用户管理等功能。
1、空调能效分析：对售出空调的的运行能效进行分析，让业主和厂家管理人员实时掌握设备的运行能效情况。分析结果包含各种能耗报表，能耗汇总报表、日负荷曲线报表、用能排名报表、用能占比报表、能耗同比和环比报表、能耗成本汇总报表、能耗成本排名报表。 2、设备管理：针对空调厂家遇到的“随着售出产品的数量增加，需要更多的维护人员”的问题，远程运维系统设计了对空调本身的设备数据进行管理的功能。包括对设备信息的录入、修改和查询；设备运行数据的自动记录、查询及导出；设备的检索及查询。设备检修记录的录入及查询；保养日程的设置和工单流程的出发；设备异常检修流程的触发；设备运行状况报告（单机当月/历史总运行时间，单机当月/历史总正常停时间，单机当月/历史总故障时间，单机当月/历史总循环停机时间，单机当月主要故障时间表，单机当月/历史COP）。 3、设备远程调试：针对定制型的机组，远程运维系统实现远程的控制器程序上传、下载的功能，使厂家的设备调试人员可以随时修改PLC程序，节约了大量的外出调试时间。 4、报警管理：当监测到设备异常数据及设备网络掉线时该系统可向客户和厂家管理人员主动推送报警短信。 5、用户管理：系统实现了对厂家管理人员、厂家售后人员、业主、临时用户的各层级多角色权限控制。 ThingLinx的用户价值 1、见效快。用户不需自建数据机房和购买服务器，通过3个月的时间完成了系统的搭建，大大缩短了系统开发和上线的时间。 2、低风险。用户不需一次性投入大笔资金，降低了项目的投资风险。 3、客制化。根据中央空调行业特点，定制了各类能源分析报表及功能模块，满足了客户的专业需求。 成果 该中央空调生产企业，在英物智联ThingLinx工业云的帮助下，其空调设备的运行监控、资产管理、数据预知分析都发生根本性地变化： 1、厂家售后人员和业主第一时间就能收到空调的故障报警的通知，并进行远程的设备调试和故障诊断，提高服务效率，降低了设备运维难度。 2、业主每年可以收到购买的空调机组的耗能分析报告和设备运行报告，并通过与其他
大型风电场远程与中央监控系统 1 系统组成 大型风电场远程与中央监控系统由服务于风电场的风电场中央监控系统和服务于风电公司的风电场远程运行信息管理系统两部分组成。其中风电场中央监控系统安装于风电场内，实现对风电场内所有风电机组的中央监控功能以及风电场发电功率预测、风电场发电智能控制等高级应用功能；风电场远程运行信息管理系统安装于风电公司，实现对所辖各风电场运行数据的远程管理功能。 图1-1 系统功能组成 1.1 风电场中央监控系统的系统组成 如图1-2所示，大型风电场中央监控系统根据风电场规模在监控中心放置一台或者多台应用服务器以及一台数据库服务器，应用服务器通过通信集中器连接光纤网络与风电机组进行通信，应用服务器与通信集中器间设置双向物理隔离设备，以避免来自应用服务器和监控网络的非法访问，监控人员可通过连接在监控总线上的主控室工作站访问安装在应用服务器上的风电场中央监控系统，实现对风电机组的中央监控。在应用服务器与风电场外网络出口处设置双向物理离设备，防止风电场外数据对风场内部设备的影响。
风力发电机 风力发电机 图1-2 风电场中央监控系统的物理组成
1.2 风电场远程运行信息管理系统的系统组成 由于风电公司与其所属风电场往往距离遥远且风电场分布分散的特点，在风电公司与其风电场之间建设专网成本过高，因此利用Internet通道实现互联是经济、可行的方案。如图1-3所示，风电公司与其所属的各风电场采用VPN设备连接互联网，实现风电公司应用服务器和风电场应用服务器的通信。VPN设备可保证风电场端及风电公司端网络的有效访问及网络安全。风电公司内部工作站可通过公司内部网络以浏览器的方式直接访问安装在应用服务器上的风电场远程运行信息管理系统，实现对风电场运行信息的远程管理。 图1-3 风电场远程运行信息管理系统的物理组成 2 系统功能 2.1 风电场中央监控系统的系统功能 2.1.1基本功能 通信管理：系统自动与预先设定的风电机组建立通信连接，并具有通信中断后的自动重新连接功能。通信功能的设计遵循国际风电机组监控通讯标准IEC61400-25协议，结合主流控制器提供的标准OPC接口，实现风机PNP功能。 数据存储：数据存储的功能分别在通讯集中器和数据库服务器中实现。通信集中器中可存储风电机组数不小于100台、时间分辨率0.5s以下15天的实时运行数据。数据库服务器可存储风电机组数不小于100台、时间分辨率0.5s以下20年的实时运行数据。 监视功能：实时监视风电机组的运行状态及运行数据（数据刷新周期可由后台设置，设置范围视风电机组型号而定，一般为0.5s-30s）。实现绘制风速－功率曲线、风速分布曲线、风速趋势曲线等功能。
家庭远程监控系统设计方案 一、概述 家庭监控的网络化、智能化、高清化已经是安防行业自我追求的另一高度。由于家庭监控的智能化依赖于网络技术与高清技术的发展，网络低速曾经阻碍了家庭安防的发展。但4G 网络的到来，为监控行业打开了新的局面，也为家庭安防实现一个阶段性发展，必然也将推动家庭网络监控的全面覆盖。 各地虐童案例、非法入侵、入室盗窃等事故的频频发生，自身安全和家庭财产成为民众关心的社会话题。这些恶性事件提高了民众对安全的防范意识。在众多智能家居系统中，家庭监控已经成为其中的一员了。看孩子、看父母、防保姆、防小偷……家庭监控俨然成为了家庭安全保障的得力智能助手。网络技术的普及也让众多不懂监控技术的大众能够安装和使用监控设备。技术人员不必亲自到场解决各种问题，只需要在网络进行指导就行。通过安装一套远程视频监控系统，就可以解除您的后顾之忧。在上班或出差时，您可以随时通过电脑或手机查看家中即时的实时影像，及时与家人面对面地沟通，了解家庭情况。 家庭安防监控系统主要是通过远程安防监控器，实现对家庭智能化系统中各种与信息相关的通讯设备、家用电器和家庭保安装置等进行集中的或异地的控制和家庭事务管理，实现对家庭中重要设备进行远程信息查询、安防报警、远程监控等功能。 二、系统设计目标 在进行家庭监控系统设计时，根据用户的实际需求，从架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、安装简便为出发点，注重用户体验并为用户提供先进、安全、高效的系统解决方案。 三、系统设计原则与依据 1、设计原则 本系统是以孩子、老人的安全和财产安全为主，本着美观大方的理念，在孩子的卧室、老人的卧室、主要活动场所（客厅、阳台）、门口等安装监控摄像机，摄像机的图像通过视频线缆传送到监控主机上，设置好路由器将视频图像通过ADSL传送出去。在此方案设计中，以下原则贯穿于设计工作中的全部过程： （1）可靠性原则 （2）实时准确的原则
风电场动态等值建模研究 摘要：针对风电场内各机组间尾流的相互影响，提出了一种新的风电场等值建模方法。该方法是通过K-means聚类分析法对某风电场的实测数据进行合理处理，取相同时刻的同类机组风速的均值作为该类机组在此时刻的风速模型，同类机组功率的均值作为该类机组在此时刻的功率模型，将风电场内33台UP77-1.5MW风电机组聚成四类。最后，数值分析及仿真计算表明了该方法的有效性和精确性。 关键词：风电场；动态建模；聚类分析法；电力系统 0 引言 随着风电场装机容量的不断增加，大规模风电场的接入会对电力系统的安全稳定运行产生一定的影响[1-4]。为此，研究含风电场的电力系统稳定性一直是广大学者关注的焦点。然而大型风电场内往往有数十甚至上百台风电机组，若对每一台风电机组进行详细建模，会极大地增加电力系统模型的复杂度，导致仿真时间过长，不仅难以满足电力系统运行计算的要求且没有必要。对于大型互联电力系统，有必要研究大型风电场的动态等值方法，以减少含风电场电力系统分析规模和仿真时间[5-6]。 如果在大型互联电力系统动态仿真中，对大型风电场采用详细的模型（即对每一台风力发电机组单独建模），就会把多台小额定容量的发电机、升压变压器、无功补偿电容器以及大量的引出线都加入到电力系统模型中，这将极大地增加电力系统的分析规模和仿真时间，同时还会带来许多严重的问题，例如模型的有效性、数据的修正等[7]。 为此，风电场动态等值建模也是近些年学者研究的热点。针对风电场内各机组间尾流的相互影响，本文提出一种K-means聚类分析法，将风电场的机组聚类，然后对聚类后的机组进行等值建模。 1 K-means聚类算法 K-means算法是一种非常典型的基于距离的聚类算法，整个聚类过程采用距离作为相似性的评价标准，也就是认为两个对象之间的距离越近，它们之间的相似度就越大。这种算法认为簇就是由距离比较接近的对象所组成的，所以把得到独立且紧凑的簇作为最终聚类目标[8-9]。 k个初始类聚类中心点的选择对聚类结果具有很大的影响，因为在该算法的第一步中是随机的选取k个对象作为最初的聚类中心，初始地代表一个簇。这种算法在每次迭代过程中对数据集内剩余的每个对象，根据其与各个簇中心的距离把每个对象重新赋给最近的簇。当考察完所有的样本数据对象后，一次迭代运算结束，新的聚类中心就被计算出来。如果在一次迭代的前后，聚类中心的值没有发生变化，则说明算法已经收敛。
自动化设备远程监控系统 自动化设备远程监控系统概述 随着科学技术的迅猛发展，各种设备制造商纷纷涌现，设备制造商已经成为生产力发展的重要组成部分。如何提高管理水平，提高企业效率和竞争力是从管理到基层面临的日益严峻的问题。对于如何提高设备运维效率和抓好售后管控，确实是工业设备自动化检测和控制设备制造商提升绩效的一大重点区域，而建立智能化、自动化的全方位远程设备监控以及管理系统是对本行业模式的变革，是科技创新+管理创新。 自动化设备远程监控系统软件是工控人的福音也是技术创新给工厂衍生的新的管理模式，改变了工人的作业形式以及更加高效的设备维护效率和低成本，通过大本营中心连接上千万台的设备运营数据并统一管理，可实现大屏、手机端、PC电脑端以及更多的终端软件系统实现远程设备的运维和管理控制，在工业4.0时代，远程运维平台也将越来越成熟和智能化，依靠数据可实现整个管理的数字化标准化。
自动化设备远程监控系统网络构架 架构中现场设备及PLC通过以太网或RS485/RS232/RS422串口方式接入HINET智能网关中(或者其他品牌网关)，HINET智能网关依靠自身协议解析以及数据传输功能将解析好的数据通过4G或者有线网络传输至互联网，进而传输到服务器中，最后通过服务器中部署的数据平台系统，将设备监控监控数据、业务数据以及其他数据发布到监控大屏及各个监控端。 远程运维主要功能 远程运维主要实现原理是通过智能网关采集设备的数据，把数据通过通讯技术传输到处理中心进行数据的应用和计算，主要实现功能：GIS地图，试试监控，维保中心，历史数据，远程控制等应用。
通过HiNet工业智能网关在现场采集设备数据，然后把数据直接传输到远程监控云端。通过对这些数据的处理，具体可实现的功能如下： 1）远程监控。基于互联网架起了实时的数据链，打破了以往滞后式的信息互通模式。整个设备运行的数据链变得可视，客户可以在手机端、PC端掌握包装机机械设备的使用参数、生产运行，故障维修等情况。 2）可以通过预警等信号知道设备哪个部位？哪个零件？将要出现故障，以及出现的位置、时间和可能原因，以保养代替维修，最大化减少非计划性的停机时间。 3）故障告警，它可以通过电脑及手机app实时通知设备维护人员相关设备的运行状况，并把故障发生时的所有相关的数据都推送给设备维护人员，让维护人员全面掌握发生故障时的真实原因、状态并及时解决问题。
风力发电系统建模与仿真 摘要：风力发电作为一种清洁的可再生能源利用方式，近年来在世界范围内获得了飞速的发展。本文基于风力机发电建立模型，主要完成了以下工作：（1）基于风资源特点，建立了以风频、风速模型为基础的风力发电理论基础； （2）运用叶素理论，建立了变桨距风力机机理模型； （3）分析了变速恒频风力发电机的运行区域与变桨距控制的原理与方法，并给出了机组的仿真模型，为风力发电软件仿真奠定了基础； （4）搭建了一套基于PSCAD/EMTDC仿真软件的风力发电系统控制模型以及完整的风力发电样例系统模型，并且已初步实现风力机特性模拟功能。 关键词：风力发电；风频；风速；风力机；变桨距；建模与仿真 1 风资源及风力发电的基本原理 1.1 风资源概述 （1）风能的基本情况[1] 风的形成乃是空气流动的结果。风向和风速是两个描述风的重要参数。风向是指风吹来的方向，如果风是从东方吹来就称为东风。风速是表示风移动的速度即单位时间内空气流动所经过的距离。 风速是指某一高度连续10min所测得各瞬时风速的平均值。一般以草地上空10m高处的10min内风速的平均值为参考。风玫瑰图是一个给定地点一段时间内的风向分布图。通过它可以得知当地的主导风向。 风能的特点主要有：能量密度低、不稳定性、分布不均匀、可再生、须在有风地带、无污染、分布广泛、可分散利用、另外不须能源运输、可和其它能源相互转换等。 （2）风能资源的估算 风能的大小实际就是气流流过的动能，因此可以推导出气流在单位时间内垂直流过单位截面积的风能，即风能密度，表示如下： 3 ω= (1-1) 5.0vρ 式中, ω——风能密度(2 W)，是描述一个地方风能潜力的最方便最有价值的量； /m ρ——空气密度(3 kg)； /m
网络在远程视频监控系统的应用 发表时间：2011-09-22T14:46:11.577Z 来源：《新校园》理论版2011年第8期供稿作者：程慧泉[导读] 网络宽频为远程实时监控提供了外部传输技术的支持。 程慧泉 （广西动力技工学校，广西南宁530012） 摘要：本文介绍了网络技术在远程监控方面的具体运用，并给出了具体的实施方案，介绍和分析了ADSL 宽带网、压缩技术、远程监控软件等的特点、性能和配置方法等。 关键词：ADSL宽带；远程监控；压缩技术 随着国家数字信息化的发展及网络带宽的不断提高以及人们对远程监控日益突出需求的提高，传统的定点监看及录像的监控方式，已渐渐显出其不足的一面，远程实时监控的议题也渐为人们所常谈。近年来，网络信息业长足发展，很多地方都能用上网络宽频，为远程实时监控提供了外部传输技术的支持。 对于远程监控，有人提出了设想：把监控场所上的所有监控点的视频、控制、报警信号等统一接入到一台主机中，此主机能起到现场监看、实时控制、实时录像、实时回放、报警、把图像通过网络传送到其它有需要的地方进行实时播放。当远方的用户需要观看监控场所上的图像时，可以通过某个特定的软件或是通过常用的网站观看到图像，同时，在有必要的时候，对监控场所中的镜头、云台进行实时控制。 一、网络远程实时监控系统理论探讨 要实现以上的设想，就需要从多方面考虑到技术的要求： 1.网络传送情况 网络传送情况可大致分为局域网（LAN）与广域网（nternet）两种。 （1）局域网一般是企业或单位内部的网络结构，能提供最低10M/S 高达1G/S 的网速，属于极宽带宽的网络，而且日常使用费用低，使用方法和扩展容易。但缺点也是明显的，就是受地域限制，使用场所的范围不大，一般只在某个公司内或是某栋大楼内。 （2）广域网指的是可通往世界任何一个地方的网络，一般来说，它是由多个网络经营商共同提供的服务，所以，它的使费用往往有地区性、速率性及时间性的限制。在此文中，主要讨论在广域网中实现远程监控。可接入广域网的方式有多种，在我国的接入方式中主要有以下三类较为常用：A 类：普通电话拔号方式（PSTN、ISDN）；B 类：专线方式（DDN、ATM、xDSL）；C类：局域网转接方式（LAN）。 在选择传输媒介时，推荐使用ADSL。 2.图像质量与容量 与图像质量、容量有最大关系的就是图像的压缩技术。要实现远程图像的实时传输，除了选择外部网络传输方式外，也得考虑现有的图像压缩技术。目前数字硬盘录像机所用图像压缩技术，可分为以下几类：（1）M-JPEG 压缩技术。早期数字硬盘录像机使用的压缩技术，其压缩容量大（450-600M/ 小时）而图像效果差。此类图像的效果，如同20 世纪八九十年代流行在各电映厅中的卡式录像机播放的电影片，图像模糊粗糙，效果差。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358×288；帧容量：5-6.7k/ 帧；实时性（25 帧/ 秒）：125-167.5k/s。基本上，如果单路画面提供连续动作的效果的话，只能使用在200k/s以上带宽的网络中。现实情况中，需要低成本高效率的一般只有局域网才具备这种条件。 （2）MPEG1 压缩技术。对M-JPEG 的图像质量及存储作了某些优化，其压缩容量相对M-JPEG 要小（300-500M/ 小时），图像质量要好。目前市面上的数字硬盘录像机都基本采用MPEG1 技术，其图像效果有如我们常见的VCD 效果。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358×288；帧容量：3.3-5.6k/帧；实时性（25 帧/秒）：83-140k/秒。由此可见，要实现1 路的视频连续远程传送时，也需跟M-JPEG 相同网络条件。 （3）MPEG2 压缩技术。对MPEG1 图像质量低下而改造的技术，有效地提高了图像质量，但同时却又大大增加了图像压缩容量（500-800M/ 小时），故很少数字硬盘录像机采用这些技术。其效果类似于DVD级的画面质量。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358×288；帧容量：5.6k-8.8k/ 帧；实时性（25帧/ 秒）：140k-220k/ 秒。由此而见，其要求的网络条件比以上两种压缩技术更高。 （4）MPEG4 压缩技术。这是最新的图像压缩技术，有效解决容量与图像质量的问题。MPEG4提供近DVD 级的图像质量而存量却又能大大降低（80-220M/小时）。另一最大的特点是，MPEG4 技术是基于网络传输方面作出了更强的功能开发，首次引入了流媒体技术的概念，使原来巨型的图像容量包传送的困难迎刃而解。换言之，MPEG4 技术的成功之处，也就在于它专门针对网络传输方面的开发。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358×288；帧容量：0.8-2.5k/帧；实时性（25 帧/ 秒）：20-62.5k/秒。 （注：帧容量：0.8~2.5k/ 帧，0.8k/ 帧代表静态时的压缩容量，2.5k/帧代表动态时的压缩容量。）客观上分析，以上四种压缩技术的发展是各有优势的，M-JPEG 技术发展最早，至今也是相当成熟，MPEG1 的稳定性与兼容性也是不容置疑的，MPEG2 的图像质量是众多图像技术中最为绚丽的，而MPEG4 的图像传输功能也是无人能比的。 在本文的技术讨论中，最主的是从网络图像传输方面出发，故对MPEG4 的技术有所推崇。 3.网络速度与压缩技术的综合考虑 各接入方式最大上传速率： （1）普通电话拔号最大上传速率56K/112K； （2）ADSL最大上传速率512K； （3）局域网转接最大上传速率不稳定，视用户数目而定。当数据传输时，各最大上传速率要除以一个系数8（具体参数来源，请参考有关计算机语言算法），所以真正能上传的最大速率为：普通拔号7k/s，ADSL 64k/s，局域网转接不做讨论。 各压缩技术的实时性为： MJPEG 实时速率（25 帧/秒）：125-167.5k/s
家庭视频监控系统 方案 西安东来科技发展有限公司 2014年6月
目录 一、概述 ..................................................................................... 错误！未定义书签。 1、系统的建设背景................................................................ 错误！未定义书签。 2、系统的总体功能设计........................................................ 错误！未定义书签。 二、设计规范和依据 ................................................................. 错误！未定义书签。 三、设计原则 ............................................................................. 错误！未定义书签。 四、系统的构成 ......................................................................... 错误！未定义书签。 1、系统结构............................................................................ 错误！未定义书签。 2、网络带宽的计算................................................................ 错误！未定义书签。 五、系统功能及特点 ................................................................. 错误！未定义书签。 1、主要功能：........................................................................ 错误！未定义书签。 2、技术特点：........................................................................ 错误！未定义书签。 六、设备参数 ............................................................................. 错误！未定义书签。 1、摄像机................................................................................ 错误！未定义书签。 2、网络硬盘录像机................................................................ 错误！未定义书签。 七、工程的培训及售后服务 ..................................................... 错误！未定义书签。 1、培训目的............................................................................ 错误！未定义书签。 2、培训内容及售后................................................................ 错误！未定义书签。 2
PSCAD 电力系统仿真 ——从风机到风电场建模
目录 A部分：引言............................................................. - 2 - 1.介绍............................................................... - 2 - 2.PSCAD部件......................................................... - 2 - 3.仿真建模结构....................................................... - 3 - 4.仿真执行........................................................... - 3 - B部分：建模............................................................. - 4 - 5.从风到同步发电机................................................... - 4 - 5.1风源......................................................... - 5 - 5.2风力发电机组件............................................... - 6 - 5.3风力发电机的调速器组件....................................... - 9 - 5.4同步发电机.................................................. - 12 - 5.5涡轮发电机连接：在额定负载下的模拟.......................... - 15 - 6.AC/DC/AC：电源和频率转换.......................................... - 17 - 6.1二极管整流器................................................ - 17 - 6.2过电压保护.................................................. - 19 - 6.3 DC母线..................................................... - 20 - 6.4 6-脉冲晶闸管逆变器.......................................... - 23 - 6.5与电网的连接................................................ - 29 - 7.配电网............................................................ - 31 - 7.1定义网络.................................................... - 31 - 7.2潮流仿真.................................................... - 34 - C部分：仿真............................................................ - 36 - 8. 恒风速研究....................................................... - 36 - 8.1架构完整模型................................................ - 36 - 8.2恒风研究.................................................... - 37 - 9.故障分析.......................................................... - 38 - 9.1默认在节点3 ................................................. - 38 - 9.2默认在节点2 ................................................. - 41 - 9.3结论........................................................ - 43 - 10.变风速研究....................................................... - 44 - 10.1动态变桨控制............................................... - 44 - 10.2被动变桨控制仿真........................................... - 47 - 10.3比较被动和动态的桨距控制................................... - 48 - 11.风电场........................................................... - 50 - 11.1从一个单一风力发电机到风电场............................... - 50 - 11.2 PWM调节驱动器............................................. - 53 - D部分：附录............................................................ - 64 - 12. 参考文献........................................................ - 64 -
远程监控系统在施工现场安全管理中的应用 摘要：本文通过对施工现场安全管理特点的分析，将远程监控系统应用于施工现场安全管理，可以实现对施工现场关键装置、要害部位进行实时、全过程、全方位、不间断的安全监控，对有效预防和控制施工现场安全事故的发生产生巨大作用。 abstract： through the analysis of safety management features in construction area， the remote monitoring system may realize real time and whole process and whole orientation and uninterrupted the safety management to key installation and vital position for construction area， and that the remote monitoring system have a great effect to availability prevent and control the safety accident in construction area. 关键词：远程监控；系统；施工现场；安全管理；应用 key words： remote monitoring；system；construction area；safety management；application 中图分类号：x924.3 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）13-0199-03 0 引言 近年来，随着信息技术、网络技术的不断发展，以及国家对hse 管理工作的高度重视，越来越多的企业和个人关注hse管理工作，为此众多hse管理信息系统迅速问世，石油化工等国内工程建设行业为了提升行业hse管理水平，都在积极推行hse管理的信息化建
风电场及远程监控自动化管理系统 一、系统概述 风电场及远程监控自动化系统采用分层分布的体系结构，整个自动化系统分为三层：风场控制层、区域控制层和集中控制层。风场控制层设在风电场现场，为风电场运行 与管理提供完整的自动化监控，为上级系统提供数据与信息服务；区域控制层 设在区域风电场中央控制室，负责所辖风电场运行状态的监视与管理，为集中 控制层提供数据与信息服务；集中控制层作为总部或集团的风力发电监控中 心，全面掌控所有风电场运行状况，统筹资源调配。 建设风电场及远程监控自动化系统，实现各风电场设备的集中监视和管理，对提高公司综合管理水平、优化人员结构、提高风电场发电效益等十分重要。 提高风电场自动化水平 无人值班少人值守是风电场运营模式的发展方向，对风电场的设备状态、自动化水平、人员素质和管理水平都提出了更高的要求，是风电场一流的设备、一流的人才、一 流的管理的重要标志，建立可以实现风电场及远程监控自动化系统，是实现风 电场无人值班少人值守的必要条件，对全面提高风电场自动化水平有极大的促 进作用。 提高风电场群的经济效益 设置风电场及远程监控自动化系统，建立与当地气象部门的联系，根据气象部门对未来时段天气预报的预测信息，制定风电场在未来时段的生产计划，合理地安排人员调 配和设备检修计划，使资源得到充分利用，提高风电场群的经济效益。 提高风电场群在电网中的竞争优势 随着风电场群规模的日益扩大，风电发电量在电网中占的比重将越来越大，通过建立风电场及远程监控自动化系统，对各风电场的发电状况进行预测，并上报电网公司， 以利于电网公司电力调度计划的制定，提高发电公司在电网中的竞争优势。提高公司管理水平 由于风电场群具有风电场设备多且分布分散，地处偏远的特点，如果对每个风电场单独进行管理，需要消耗大量的人力物力。设置风电场及远程监控自动化系统，实现风 电场群的集中运行管理、集中检修管理、集中经营管理和集中后勤管理，通过 人力资源、工具和备件、资金和技术的合理调配与运用，达到人、财、物的高