风电主控系统解决方案
主控系统是现代风力发电机的神经中枢。和利时风电主控系统可根据风速、风向对系统加以控制，在稳定的电压和频率下运行，自动地并网和脱网，并监视齿轮箱、发电机的运行温度，液压系统的油压，对出现的任何异常进行报警，必要时自动停机。保证风电机组安全可靠运行，实现自然风的最大利用率和最高的能量转化率，向电网提供良好的电能。
目前国内监控系统的下位机是指风电机组的控制器。对于每台风力发电机组来说，即使没有上位机的参与，
也能安全正确地工作。所以相对于整个监控系统来说，下位机控制系统是一个子系统，具有在各种异常工况下单独处理风电机组故障，保证风电机组安全稳定运行的能力。LK207作为此控制系统的主控制器，通过检测电网参数、风况、现场温度参数，对风电机组进行并、脱网控制，同时根据风况进行偏航、变桨等动作，以进行优化控制，从而提高风电机组的运行效率与发电质量。
和利时风电主控系统由电源系统、CPU模块、IO模块、底板、特殊功能模块、通讯网络、HMI面板以及调试PC等
组成。
主控站安装于风电机组塔筒底部，与机舱站通过现场总线进行通讯，与远程监控系统和人机界面通过工业以太网进行通讯；对风电机组整体运行进行控制和监测；通过现场总线实现与变桨系统和变流系统通讯。
机舱站以远程IO方式，通过现场总线与主控制器、变桨控制系统进行通讯。机舱站用于采集电网电量信息，记录
风向、风速、发电机转速及温度等数据，控制偏航、扭揽。机舱站通过光纤介质与塔底主控站进行通讯。
人机界面安装于风电机组塔底和机舱，通过工业以太网与主控制器通讯；用于完成系统运行状态控制和显示、风电机组参数设置、历史数据的查询和统计、故障记录的查询等工作。通过设置用户访问权限，保证风电机组操作的安全可靠。
以太网交换机将每台风电机组数据，通过光纤介质，发送到中央监控系统中。风电机组与风电机组之间采用环网拓扑结构。
优势及特点
开放性强。支持多种现场总线协议，如Modbus、PROFIBUS-
DP、CANopen、自由口等，同时提供多种接口方式选择。
可靠性高。塔底与机舱采用光纤通讯，保护通讯不受外部干扰；风电主控制器已通过UL、CE认证，拥有出色的电磁兼容性；背板背面全部接地，有效抵抗脉冲群干扰。
出色的环境适应性。温度适应性宽，-25℃能顺利启动；出色的三防工艺，防盐雾、防湿热，防霉菌，适合于戈壁、滩涂以及海上风力发电机。
强大的冗余和自诊断功能。支持电源冗余、CPU冗余、通讯冗余；拥有强大的自诊断功能，IO模块具有回读比较自检、掉电检测和超量程报警。
适合风电应用的专家模块。如高速测频模块LK620、光纤通讯模块LK233、电量采集模块LK
420等，用于完成风电特殊信号的采集和通讯。
原文地址：https://www.doczj.com/doc/d815620234.html,/tech/17514.html
智慧社区解决方案
正文目录 第一章总体概述 (6) 1.1应用背景 (6) 1.2业务现状 (7) 1.3发展趋势 (7) 1.4总体目标 (8) 第二章系统总体设计 (9) 2.1指导思想 (9) 2.2设计原则 (9) 2.3设计依据 (11) 2.4总体构架 (12) 第三章系统详细设计 (14) 3.1系统组成 (14) 3.2可视对讲子系统 (14) 3.2.1系统概述 (14) 3.2.2系统结构 (15) 3.2.3功能特点 (15) 3.2.4系统功能 (16) 3.3视频监控子系统 (23) 3.3.1系统概述 (23) 3.3.2系统组成 (25) 3.3.3前端系统设计 (28) 3.3.4 IPC结构特点 (28) 3.3.5 SMART IPC特色功能 (30) 3.3.6前端配套设施 (36) 3.3.7监控传输网络设计 (37) 3.4入侵报警子系统 (40)
3.4.2前端报警设计 (41) 3.4.3传输网络设计 (46) 3.4.4管理中心设计 (46) 3.4.5系统功能 (47) 3.4.6入侵报警系统优势 (50) 3.5车辆出入口子系统 (51) 3.5.1出入口控制 (51) 3.5.2停车场管理 (53) 3.5.3停车场软件平台 (55) 3.5.4出入口管理单元客户端界面 (63) 3.5.5自助缴费客户端 (68) 3.5.6人工缴费客户端 (75) 3.5.7停车管理系统优势 (77) 3.6人员出入口子系统 (78) 3.6.1系统概述 (78) 3.6.2系统组成 (78) 3.6.3系统功能 (80) 3.7门禁子系统 (81) 3.7.1系统组成 (81) 3.7.2系统功能 (82) 3.7.3系统优势 (85) 3.8在线消费子系统 (86) 3.8.1系统概述 (86) 3.8.2系统架构 (87) 3.8.3系统功能 (88) 3.9电梯层控子系统 (89) 3.9.1系统概述 (89)
1风电行业的特点 1.1风能资源丰富 我国幅员辽阔，海岸线长，风能资源丰富。根据第三次风能资源普查结果，我国技术可开发(风能功率密度在150瓦/平方米以上)的陆地面积约为20万平方千米。考虑风电场中风电机组的实际布置能力，按照低限3兆瓦/平方千米、高限5兆瓦/平方千米计算，陆上技术可开发量为6亿～10亿千瓦。2002年我国颁布了《全国海洋功能区划》，对港口航运、渔业开发、旅游以及工程用海区等作了详细规划。如果避开上述这些区域，考虑其总量10%～20%的海面可以利用，风电机组的实际布置按照5兆瓦/平方千米计算，则近海风电装机容量为1亿～2亿千瓦。综合来看，我国可开发的风能潜力巨大，陆上加海上的总量有7亿～12亿千瓦，风电具有成为未来能源结构中重要组成部分的资源基础。 1.2风资源具有相对集中分布的特点 中国的风电资源分布不平衡，主要的资源分布在北部和沿海地区，各省市之间资源也不平衡，风能分布比较丰富的省、市、自治区主要有内蒙古、新疆、河北、吉林、辽宁、黑龙江、山东、江苏、福建和广东等，有望超过1000万千瓦的省区主要有内蒙古、河北、吉林、甘肃、江苏和广东等。2015年将会形成10～20个百万千瓦的风电基地;2020年将会形成5～6个千万千瓦的超大型风电基地。 内蒙古：10米高度风功率密度大于150瓦/平方米的面积约10.5万平方千米，技术可开发量约1.5亿千瓦。风能资源丰富的地区主要分布在东起呼伦贝尔西到巴彦淖尔广袤的草原和台地上。 吉林省：10米高度风功率密度大于150瓦/平方米的面积约511平方千米，技术可开发量上千万千瓦。风能资源丰富的地区主要分布在西部的白城、通榆、长岭和双辽等地。 河北省：10米高度风功率密度大于150瓦/平方米的面积约7378平方千米，技术可开发量约4000多万千瓦。风能资源丰富的地区主要分布在河北省北部的张家口市坝上地区和承德市的围场县和丰宁县，沿海岸线的黄骅港附近风能资源也较为丰富。 甘肃省：甘肃地处河西走廊，10米高度风功率密度大于150瓦/平方米的面积约3万平方千米，技术可开发量上亿千瓦。风能资源丰富的地区主要分布在安西、酒泉等与新疆和内蒙古接壤的具有加大风速地形条件的地域。 新疆：10米高度风功率密度大于150瓦/平方米的面积约8万平方千米，技术可开发量上亿千瓦。风能资源丰富的地区主要分布在达坂城、小草湖和阿拉山口等具有加大风速地形条件的地域。 江苏省：全省风能资源分布自沿海向内陆递减，沿海及太湖地区风能资源较为丰富，尤其是沿海岸地区。 1.3风电处于黄金发展阶段 近年来，特别是《可再生能源法》实施以来，中国的风电产业和风电市场发展十分迅速。“十五”期间，中国的并网风电得到迅速发展。2006年，中国风电累计装机容量已经达到260万千瓦，成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。2007年以来，中国风电产业规模延续暴发式增长态势。2008年中国新增风电装机容量达到719.02万千瓦，新增装机容量增长率达到108.4%，累计装机容量跃过1300万千瓦大关，达到1324.22万千瓦。2009年风电行业仍将保持高速增长。中国风电2010年很有可能达到2500万千瓦;国家制定的2020年风电装机3000万千瓦的目标，有可能在2011年实现。 1.4现处于“跑马圈地”阶段 现阶段风电行业，大量的风电业主当下的经营重心并未放在经营风电场上，而是到处跑马圈地，见到哪里风资源好，就先把风机竖起来，抢占好位置，为日后的发展打基础。
风电电能质量检测系统 横河电机低电压穿越（LVRT）解决方案 低电压穿越（Low Voltage Ride Through, LVRT）是指在风力发电机并网点电压跌落的时候，风机能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间(区域)。 如果风电机组不具备LVRT能力，就会在电网故障导致电压跌落时，由于风机自身的保护系统动作使风机与电网断开，电网电压会降的更低，甚至有使系统崩溃的风险。 国际电工委员会（International Electro technical Commission，简称IEC）针对风力发电机组发布了IEC61400系列技术标准。其中的第21部分即IEC61400-21，内容是关于并网风力 发电机组电能质量特性测试，规定了风电电能质量的测试项目、测试原理以及测试指标等，是风力发电电能质量测试的基本依据。低电压穿越能力的标准就是之中的重要组成部分。 IEC61400-21主要测试项目包括： 1.低电压穿越 2.谐波、间谐波、高频谐波 3.闪变 4.有功功率、无功功率 5.电网保护、重连时间 不同国家(和地区)所提出的LVRT要求不尽相同。目前在一些风力发电占主导地位的国家，如丹麦、德国等已经相继制定了基于IEC61400-21的新的电网运行准则。中国也已经发布了基于IEC61400-21的国内风力发电机组并网标准。 IEC61400-21定量地给出了风电系统离网的条件（如最低电压跌落深度和跌落持续时间），只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许风力发电机脱网，当电压在凹陷部分时，发电机应提供无功功率。 图1 IEC61400-21标准中的风电系统离网的条件 ●红线所示程度以上的电网跌落，不能导致风机脱网或发电单元运行不稳定。 ●风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保持并网运行625 ms的低电压穿越能力。 ●风场电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时，风场必须保持并网运行。 ●风电场升压变高压侧电压不低于额定电压的90%时，风电场必须不间断并网运行。 IEC61400-21标准中低电压穿越测试要求记录风力发电机输出端的有功功率、无功功率、有功电流、无功电流和电压随时间的变化。
本特利风力发电机状态监测解决方案 1
本特利内华达ADAPT.Wind TM风力发电机状态监测解决方案-实现对风电机组产品生命周期的有效延伸 随着中国市场对清洁能源需求的日益增长，在风电行业出现持续增长的同时，如何对制造后的产品实现在运行层面有效监测，提升风机的实际使用寿命周期，从而实现风力发电生产的持续竞争力等一系列需求，也逐渐成为了风机制造商，风场业主与运行人员最为关心的话题之一。 本特利内华达ADAPT.wind TM状态监测系统解决方案提供了从传感器到监测器和软件以及故障诊断服务的一体化可扩展的解决方案，经过主动预防性地检测风电机组传动系统早期的故障和问题，不但帮助风机制造厂商及时对安装机组进行故障预警及诊断，提升售后质保期内的产品安全可靠性，为高效率服务提供更加可视的平台，同时也极大的帮助运营商控制运行维护成本，更加优化管理风电场的资产，提高设备的可利用率并降低维护的费用，提升风场经济效益。ADAPT.wind TM系统不但已作为GE风电机组配置的标准状态监测解决方案在全球使用，同时它还能够根据整机制造商的要求，灵活配置在其它任何整机制造商生产的风电机组上。 为什么要振动状态监测？
风电机组会长期承受诸多无法预知的运行条件，这些都可能会对机组运行造成非常严重的不良影响。如果能尽早地发现这些问题并加以处理，那么必然会提高风机的可利用率，同时也能够降低维护成本。因此先进的状态监测技术与专业经验对于可靠地进行资产设备管理而言至关重要。 齿轮箱是首要问题 行星齿轮箱的故障是风电机组制造商和运行人员主要担心的问题。据统计仅与齿轮箱本身的故障问题直接相关的维护费用就占到了风电场运行与维护费用的25%-30％。本特利内华达风机状态监测系统让运行人员能够远程获知齿轮箱的运行状况。经过该系统获取的齿轮箱早期故障状态数据，使运行人员在齿轮箱出现轻微故障时，能够合理地改变运行方式，延长机组的运行时间，从而保证发电收益，而且能够降低被动式故障检修的风险，避免非计划停机或灾难性事故的发生。 对风场的所有风机实施主动预防性的状态监测还能够帮助运行人员有效地规划和合理地安排机组的停机维护计划。将所有需要停机维护的风机集中安排在一次检修计划中进行检修，只需使用一台吊车，这样便能节省近百万的维护费用。 为什么要使用本特利内华达ADAPT.wind TM系统？ 它能使您从使用的第一天就对机组运行状况了如指掌。经过
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目录 第1章智慧型社区概述 (7) 1.1 引言 (7) 1.2 建设目标 (7) 1.3 系统组成 (7) 1.4 设计依据 (8) 1.5 设计原则 (9) 1.5.1 实用性和经济 性 (9) 1.5.2 先进性和成熟 性 (9) 1.5.3 开放性和标准 性 (9) 1.5.4 扩展性和易维护 性 (10) 第2章虚拟小区网 (11) 2.1 建设背景 (11)
2.2 结构虚拟化 (11) 2.3 业务虚拟化 (12) 2.4 客户价值 (12) 第3章智网能家居系统 (13) 3.1 U9 数字智能家居系统介绍 (13) 3.1.1 系统概 述 (13) 3.1.2 系统特 点 (13) 3.1.3 系统网络结 构 (14) 3.1.4 系统主要功能简 介 (15)
3.2 U9 智能室内终端机介绍 (18) 3.2.1 概 述 (18) 3.2.2 外观结 构 (18) 3.2.3 基本功能简 介 (18) 3.3 U9 数字门口终端介绍 (22) 3.4 U9 数字智能设备型号及参数 (23) 3.4.1 智能终端设备参 数 (23) 3.4.2 智能控制模块参 数 (24) 第4章小区安防系统 (35) 4.1 系统介绍 (35) 4.2 系统组成 (36) 4.2.1 系统示意 图 (36) 4.2.2 前端系 统 (36) 4.2.3 传输系 统 (36)
临湘荆竹山风电场工程施工测量技术方案 集团有限公司 深能源翰嘎利风电工程项目部 2016年11月
编写：周衍旺 校核：刘强高 审核：柳建军 批准：易美康 目录
1.工程概况 (1) 1.1地形地貌 (1) 1.2交通条件 (1) 2.施工测量准备工作 (1) 2.1资料收集 (1) 2.2现场的勘察 (2) 2.3全面熟悉设计图表 (2) 2.4测量人员及仪器配备 (3) 3.建立测量制度 (3) 4.施工测量的复测和加密 (4) 5.风机中心桩放样、高程获取及预埋件、基础环安装测量 (4) 5.1风机中心桩的放样 (4) 5.2高程测量方法 (5) 5.3预埋件、基础环安装测量 (6) 6.基础土（石）方量的计算 (6) 7. 质量保证措施 (6) 7.1仪器鉴定 (6) 7.2原控制点的复测 (7) 7.3控制测量 (7) 7.4完善测量记录 (7) 8.安全保证措施 (7) 9.工程竣工验收 (7)
1.工程概况 1.1地形地貌 科右中旗东俯东北平原，西临蒙古高原，南通哲里木粮仓，北接呼伦贝尔草原。场址附近属于丘陵区，地表为草地，山头绝对高程多在300~350m间，相对高度多不足百米。山脊普遍较宽，山坡平缓。场址区地面高程约在263~340m之间。风电场的面积大约为25km2。 1.2交通条件 本工程项目位于内蒙古兴安盟科右中旗巴彦呼舒镇北部平原，科尔沁右翼中旗交通便利，目前已有111国道和省级大通道从风电场区附近通过，县级公路有6条，贯穿全旗各地。 2.施工测量准备工作 2.1资料收集 我部在施工复测之前，首先将设计单位移交的有关资料，如科右中旗翰嘎利湖风电场一期工程地形测量技术报告，翰嘎利风电场地形图，25个风机中心坐标，地勘报告等进行室内检核和现场核对。全面了解路线、风机位置及地形情况，以便确定相应的测量方法。对于设计单位提供的以上资料，我项目部工程管理部及测量队要全面的熟悉图纸并进行认真的审核，对于在审核中所发现错误或者表述不清之
风电综合信息化系统解决方案 1 项目概述 伴随我国国民经济的快速发展和人民生活水平的提高，人们对电力的依赖程度越来越高，同时电力生产也越来越受到资源和环境的制约。为了实现可持续发展战略，提高电能使用效率已成为我国能源战略的一项重要内容。由于我国资源的严峻形势，发展可持续资源是长久之计，风能是一种有巨大发展潜力的无污染可再生能源。发展可再生能源是最理想的能源，可以不受能源短缺的影响，但也受自然条件的影响，如需要有水力、风力、太阳能资源，而且最主要的是投资和维护费用高、效率低，所以发出的电成本高。现在许多国家都在积极寻找提高利用可再生能源效率的方法，相信随着地球资源的短缺，可再生能源将发挥越来越大的作用。 为了加强对各个风电场的管理，使风电集团能够直观、动态、综合地掌握下属各风电场生产一线的情况，杜绝风电机组运行和生产经营数据的错报、迟报、漏报，同时便于进行数据统计、分析以及提供技术支持，力控科技为许继许昌风电科技有限公司在总部建设一套风电场生产数据采集、监测、储存、分析、展现系统，以便风电集团能及时获取风电场生产及风电机组运行状态的信息，为集中监测、故障分析、技术支持、经营决策等提供及时、准确的数据基础。 2 系统整体拓扑结构介绍 2.1 集团调度中心系统建设 2.1.1 调度中心系统平台 调度中心信息化平台由实时服务器、历史服务器、关系数据库服务器、报警服务器、GIS地理信息系统服务器、WEB服务器以及各种辅助系统组成。 1) 实时服务器 实时数据服务器主要为系统提供实时数据管理支撑，主要负责处理、存储、管理电站采集传送来的实时数据，并为网络中的其它服务器和工作站提供实时数据。实时数据存放在
风电叶片监控系统解决方案
为什么要对叶片进行状态监测? ?叶片是风机中受压最大的部件之一 -面临着极端的外部条件，而且动态载荷大。 ?叶片更换费用非常昂贵 ?在极端损坏情况下，风机必须立刻停机减少直接或二次损害。 ?如果能提早发现损伤，叶片可以很好地被修复。 ?目前，主要检测手段是视觉，但这种方法时间间隔长，非实时，且花费巨大。 →完全不适用于海上风机 ?状态监测系统的两大功能 -提高可利用小时数 ?覆冰检测 ?静态和动态载荷评估 -叶片损伤检测 ?雷击检测 ?叶片内部和外部损伤
损伤检测 ?更早检测到叶片的损伤 →降低维修成本 ?严重损伤给出自动停机信号→安全操作，避免灾难?经过DNV GL认证 →得到官方认可 覆冰检测 ?精确检测叶片覆冰 →安全操作 ?自动重启 →可获得更高收益 ?经过DNV GL认证 →得到官方认可 改善运营 ?检测动态不平衡 →提高收益 →降低载荷 ?动态载荷配准 →预防过载 ?显著的运行状态检测 →避免额外支出
覆冰检测DNV-GL证书/ 叶片状态监测系统DNV-GL 证书 ?BLADE control?覆冰检测，2008年获得了DNV-GL 的认证。 ?含自动启机功能的认证 ?BLADE control?在2013年获得了首个风机叶片状态监测 系统的GL认证。
BLADEcontrol?检测的叶片故障类型 ?气动表面壳体损伤 -裂痕和分层，尤其是前缘和尾缘 -雷击导致的叶尖开裂 ?结构支撑件的损伤（致命） -腹板分层或断裂 -梁/ 翼梁分层或断裂 -叶片轴承损伤 腹板 翼梁 气动表面 前缘 尾缘 ?松动部件 -叶片内 -轮毂内 -叶片外部 （防损保护层，扰流器）?气动不平衡 -变桨偏差 -变桨传感器故障
亚控风电集控中心解决方案 一、方案概述 风电场集控中心监控系统是为了实现风电公司对其地域分散的多个风电场进行远方监视与控制的要求，其目的是为了提升风力发电场综合管理水平，实现“无人值班、少人值守、区域检修”的科学管理模式，减少运行维护成本。 本系统的建设目标是采集、整理厂内各生产实时控制系统的各类生产实时数据，建立统一的厂级实时历史数据库平台，实现过程数据的统一、长期存储。并以此为基础，实现厂级生产过程信息远程实时监视控制、趋势分析、实时报警等功能；自动产生各类报表以满足风电场对于生产过程的管理要求，确保机组安全、高效运行。 二、方案亮点 接口丰富（比如Modbus、OPC、DL104、DL103、DISA等），可以采集不同厂家、不同协议的风机或远动设备的数据，所有风机或远动数据集中到一台计算机上，便于分析管理； 分布式系统架构，实现远程管理； 采用统一的数据平台，所有数据共享，维护成本低； 支持透过网闸的功能； 支持数据镜像和系统集群冗余； 纯分布式的结构平台，系统扩展十分方便； 数据库支持多种数据压缩方式； 支持历史回放，再现历史，方便查找故障及事故原因 设备故障预测大大提高设备的可靠性； 无限扩展的分析工具，有效提高风机的运行效率。 三、系统架构
亚控科技 的KingSCADA自动化软件产品为风电集中监控系统提供了灵活的软件解决方案。可靠的实时历史数据库KingHistorian存储风场的海量数据。计算软件KingCalculation和报警软KingAlarm&Event对数据库海量数据进行数据统计分析、预 警、设备管理、运行优化等数据挖掘提高设备的利用率及风机发电率。
****** 风电工程沉降观测方案 一、工程概况： 岚县河口风电工程安装了24 台风机。地质环境属于覆矿风场，风机运行期间，附近矿区采矿，露天挖掘作业将部分风机所在的山体周围挖掘严重。特别是#10 风机，山体周围被挖成断壁状，破坏了山体原来的地貌，严重威胁到风机的安全运行。目前矿区已停止对#10 风机所在山体的挖掘工作。为保障风机的安全运行，防止发生倒塔事故，掌握风机在特种地理环境和地质条件下的基础沉降数据，检修公司试验研究所对该风机进行了跟踪观测。目前已取得第一次观测数据作为后续观测的初始数据。便于进一步比较分析，形成沉降-时间关系曲线。 二、现场实际情况、观测点、基准点的布置 工程上对建筑物的沉降观测一般采用水准测的方法，在建筑物上埋设观测点，沉降观测点应依据建筑物的形状、结构、地质条件、桩形等因素综合考虑，布设在最能敏感反映建筑物沉降变化的地点。一般布设在建筑物四角、差异沉降量大的位置、地质条件有明显不同的区段以及沉降裂缝的两侧。埋设时注意观测点与建筑物的联结要牢靠，使得观测点的变化能真正反映建筑物的变化情况。在建筑物附近并能躲开建筑物影响的范围外（一般取80m-100 m）埋设水准点，水准点可利用已有的、稳定性好的埋石点和墙脚水准点，水准点经过校验是稳定的，利用水准仪测量观测点与水准点之间的高程差，来判断建筑物是否发生沉降。观测点、水准点应不受环境条件及人为损坏。 对于风机基础沉降的观测，《中国大唐集团新能源股份有限公司机务技术监督实施细则》中规定：沿风机基础底座周边与基础底座轴线相交的位置布点，每台风机设置沉降观测点不得少于 4 个，对每个观测点均需观测和记录，水准工作基点应尽量靠近观测点位置,但应在基础沉降影响范围之外，即距风机基础边线至少应大于80m,基准点一般不少于3个。
风力发电机控制原理 本文综述了风力发电机组的电气控制。在介绍风力涡轮机特性的基础上介绍了双馈异步发电系统和永磁同步全馈发电系统，具体介绍了双馈异步发电系统的运行过程，最后简单介绍了风力发电系统的一些辅助控制系统。 关键词：风力涡轮机；双馈异步；永磁同步发电系统 概述： 经过20年的发展风力发电系统已经从基本单一的定桨距失速控制发展到全桨叶变距和变速恒频控制，目前主要的两种控制方式是：双馈异步变桨变速恒频控制方式和低速永磁同步变桨变速恒频控制方式。 在讲述风力发电控制系统之前，我们需要了解风力涡轮机输出功率与风速和转速的关系。 风力涡轮机特性： 1，风能利用系数Cp 风力涡轮从自然风能中吸取能量的大小程度用风能利用系数Cp表示： P---风力涡轮实际获得的轴功率 r---空气密度 S---风轮的扫风面积 V---上游风速 根据贝兹（Betz）理论可以推得风力涡轮机的理论最大效率为：Cpmax=0.593。 2，叶尖速比l 为了表示风轮在不同风速中的状态，用叶片的叶尖圆周速度与风速之比来衡量，称为叶尖速比l。 n---风轮的转速 w---风轮叫角频率 R---风轮半径 V---上游风速 在桨叶倾角b固定为最小值条件下，输出功率P/Pn与涡轮机转速N/Nn的关系如图1所示。从图1中看，对应于每个风速的曲线，都有一个最大输出功率点，风速越高，最大值点对应得转速越高。如故能随风速变化改变转速，使得在所有风速下都工作于最大工作点，则发出电能最多，否则发电效能将降低。
涡轮机转速、输出功率还与桨叶倾角b有关，关系曲线见图2 。图中横坐标为桨叶尖速度比，纵坐标为输出功率系统Cp。在图2 中，每个倾角对应于一条Cp=f(l)曲线，倾角越大，曲线越靠左下方。每条曲线都有一个上升段和下降段，其中下降段是稳定工作段（若风速和倾角不变，受扰动后转速增加，l加大，Cp减小，涡轮机输出机械功率和转矩减小，转子减速，返回稳定点。）它是工作区段。在工作区段中，倾角越大，l和Cp越小。 3，变速发电的控制 变速发电不是根据风速信号控制功率和转速，而是根据转速信号控制，因为风速信号扰动大，而转速信号较平稳和准确（机组惯量大）。 三段控制要求： 低风速段Ｎ＜Ｎｎ，按输出功率最大功率要求进行变速控制。联接不同风速下涡轮机功率－转速曲线的最大值点，得到ＰＴＡＲＧＥＴ＝ｆ（ｎ）关系，把ＰＴＡＲＧＥＴ作为变频器的给定量，通过控制电机的输出力矩，使风力发电实际输出功率Ｐ＝ＰＴＡＲＧＥＴ。图３是风速变化时的调速过程示意图。设开始工作与Ａ２点，风速增大至Ｖ２后，由于惯性影响，转速还没来得及变化，工作点从Ａ２移至Ａ１，这时涡轮机产生的机械功率大于电机发出的电功率，机组加速，沿对应于Ｖ２的曲线向Ａ３移动，最后稳定于Ａ３点，风速减小至Ｖ３时的转速下降过程也类似，将沿Ｂ２－Ｂ１－Ｂ３轨迹运动。 中风速段为过渡区段，电机转速已达额定值Ｎ＝Ｎｎ，而功率尚未达到额定值Ｐ＜Ｐｎ。倾角控制器投入工作，风速增加时，控制器限制转速升，而功率则随着风速增加上升，直至Ｐ＝Ｐｎ。 高风速段为功率和转速均被限制区段Ｎ＝Ｎｎ／Ｐ＝Ｐｎ，风速增加时，转速靠倾角控制器限制，功率靠变频器限制（限制ＰＴＡＲＧＥＴ值）。 ４，双馈异步风力发电控制系统 双馈异步风力发电系统的示意见图４，绕线异步电动机的定子直接连接电网，转子经四象限ＩＧＢＴ电压型交－直－交变频器接电网。 转子电压和频率比例于电机转差率，随着转速变化而变化，变频器把转差频率的转差功率变为恒压、恒频（５０ＨＺ）的转差功率，送至电网。由图４可知： Ｐ＝ＰＳ－ＰＲ；ＰＲ＝ＳＰＳ；Ｐ＝（１－Ｓ）ＰＳ Ｐ是送至电网总功率；ＰＳ和ＰＲ分别是定子和转子功率 转速高于同步速时，转差率Ｓ＜０，转差功率流出转子，经变频器送至电网，电网收到的功率为定、转子功率之和，大于定子功率；转速低于同步转速食，Ｓ＞０，转差功率从电网，
风电监测的方法详解 为了分析和找寻可能的监测方法，需要细剖风力电机的物理现象交互过程：风力（风速、风压）->叶片（应变、振动、转动）->轴(转速、振动、噪音)->齿轮箱（振动、摩擦、发热、噪音）->发电机（振动、摩擦、发热）->电线（发热）。 那么即可以从振动信号（振动、转速）、油液信号（摩擦时交换物质被带入润滑油/液压油中）、应变信号、红外信号（温度）、噪音信号和效能信号（风速、转速、电能质量）六大类进行监测。 （1）油液监测。油液监测是早期预警的重要手段。齿轮间的啮合摩擦会使金属颗粒被带入油液当中，随着时间的推移就会出现磨损、裂痕等状况。大多数的轴承与齿轮老化，都是因为使用润滑油不当而导致进一步损伤风机传动系统。这类监控包含油粒子( Oilparticle) 计数与温度测量。通过如粒子计数器等装置，即可了解润滑油的品质与可能的污染状态。而工业级用油中的水污染物，扮演了极重要的角色。水分过高可能导致元件过热、腐蚀，出现严重故障。 （2）振动监测。油液监测是中期预警的重要手段。通过振动监视可以了解旋转机械设备的状态，因此振动是风电机组监测最重要的方面之一。风电机组都包括主轴承、齿轮箱与发电机，通过振动监测可以有效地了解这些设备的健康状态。根据有效的频率范围，可以使用位置传感器(低频段)、速度传感器(中频段) ，或加速度传感器(高频段)。振动传感器固定在待测部件之上，从而获取与瞬时本地运动相应的模拟信号。针对这类测量，采集设备应具备高采样率、高动态范围与抗混叠等功能。此外，还可以监测风机机舱与塔架的结构振动，从而了解结构弯曲，以及风力的气体动力效应。通过监视这些振动信号，就可以在关键部件发生重大故障之前，先发现部件是否产生任何问题，比如齿轮或轴承的老化/破损。而针对旋转机械，必须对传感器信号进行阶次分析以获取谐波信息。谐波(Harmonics)可以用来判断部件性能，进行早期诊断。 （3）应变监测。油液监测是中期预警的重要手段。应变监测常见于结构健康监测等应用中，且在风力发电领域逐渐凸显其重要性。实验室往往通过应力测量，测试风机叶片的使用寿命。这些测量通常使用金属馅(Metalfoil) 应变计，相应的数据采集装置则需要具备电压激励与桥路补偿等功能。应变计可安装于叶片的任何位置，但根据传感器数目的不同，其分布位置也有所差异。传感器应妥善安
贝加莱风力发电控制系统 2009-05-18 09:24 1、蓬勃发展的风电技术 风力发电正在中国蓬勃发展，即使在金融危机的大形势下，风力发电行业仍然不断的加大投资。在2008年，风力发电仍然保持着30%以上的强劲增长势头，包括Vestas、Gemsa、GE、国内的金风科技、华锐、运达工程等其订单交付已经到2011年后。 国内的风力发电控制技术起步较晚，目前的控制系统均是由欧洲专用控制方案提供商提供的专用系统，价格高昂且交货周期较长。开发自主知识产权的控制系统必须要提上日程，一方面，由于缺乏差异化而使得未来竞争中的透明度过高，而造成陷入激烈的价格竞争，另一方面，寻找合适的平台开发自主的风电控制系统将使得制造商在未来激烈竞争中获得先手。 然而，风电控制系统必须满足风电行业特殊的需求和苛刻的指标要求，这一切都对风力发电的控制系统平台提出了要求，而B&R的控制系统，在软硬件上均提供了适应于风力发电行业需求的设计，在本文我们将介绍因何这些控制器能够满足风力发电的苛刻要求。 2、风力发电对控制系统的需求 2.1高级语言编程能力 由于功率控制涉及到风速变化、最佳叶尖速比的获取、机组输出功率、相位和功率因素，发电机组的转速等诸多因素的影响，因此，它包含了复杂的控制算法设计需求，而这些，对于控制器的高级语言编程能力有较高的要求，而B&R PCC产品提供了高级语言编程能力，不仅仅是这些，还包括了以下一些关键技术： 2.1.1复杂控制算法设计能力 传统的机器控制多为顺序逻辑控制，而随着传感器技术、数字技术和通信技术的发展，复杂控制将越来越多的应用于机器，而机器控制本身即是融合了逻辑、运动、传感器、高速计数、安全、液压等一系列复杂控制的应用，PCC的设计者们很早就注意到这个发展方向而设计了PCC 产品来满足这一未来的需求。 为了满足这种需求，PCC设计为基于Automation Runtime的实时操作系统（OS）上，支持高级语言编程，对于风力发电而言，变桨、主控逻辑、功率控制单元等的算法非常复杂，这需要一个强大的控制器来实现对其高效的程序设计，并且，代码安全必须事先考虑，以维护在研发领域的投资安全。 2.1.2功能块调用 PCC支持PLCopen Motion、PLCopen Safety和PLCopenHydraulic库
风力发电机组控制系统
风力发电机组控制系统功能研究 风力发电机组控制系统简介 风力发电机组由多个部分组成，而控制系统贯穿到每个部分，其相当于风电系统的神经。因此控制系统的质量直接关系到风力发电机组的工作状态、发电量的多少以及设备的安全性。 自热风速的大小和方向是随机变化的，风力发电机组的并网和退出电网、输入功率的限制、风轮的主动对封以及运行过程中故障的检测和保护必须能够自动控制。同时，风力资源丰富的地区通常都是边远地区或是海上，分散布置的风力发电机组通常要求能够无人值班运行和远程控制，这就对风力发电机组的控制系统的自动化程度和可靠性提出了很高的要求。与一般的工业控制过程不同，风力发电机组的控制系统是综合性控制系统。他不仅要监视电网、风况和机组运行参，对机组进行控制。而且还要根据风速和风向的变化，对机组进行优化控制，以提高机组的运行效率。 控制系统的组成 风力发电机由多个部分组成，而控制系统贯穿到每个部分，相当于风电系统的神经。因此控制系统的好坏直接关系到风力发电机的工作状态、发电量的多少以及设备的安全。目前风力发电亟待研究解决的的两个问题：发电效率和发电质量都和风电控制系统密切相关。对此国内外学者进行了大量的研究，取得了一定进展，随着现代控制技术和电力电子技术的发展，为风电控制系统的研究提供了技术基础。 风力发电控制系统的基本目标分为三个层次：这就是保证风力发电机组安全可靠运行，获取最大能量，提供良好的电力质量。 控制系统组成主要包括各种传感器、变距系统、运行主控制器、功率输出单元、无功补偿单元、并网控制单元、安全保护单元、通讯接口电路、监控单元。具体控制内容有：信号的数据采集、处理，变桨控制、转速控制、自动最
风力发电机音视频监控解决方案 近年来，随着我国风电行业的迅速发展，风电场如雨后春笋般涌现，风力发电机的数量随之突飞猛进。根据中国可再生能源学会风能专业委员会的统计，截至2010年底，我国已经累计安装风电机组34485台，装机容量达到44733.29MW。装机容量和装机风机的增加给风电场的运维工作带来了巨大挑战。虽然整机厂家有着一套成熟的系统可以对机组进行远程控制、对风机故障实时报警，但是风机事故还是频繁出现。以下是近三年来的部分具体案例：时间 地点 事故类别 2009年底 内蒙古某风电场 风机起火 2009年底 内蒙古某风电场 风机起火倒塌 2010第1季度 山西某风电场 塔筒螺栓断裂倒塌 2010第1季度 浙江某风电场 风机着火 2010第3季度 辽宁某风电场 吊装期间飞车倒塌 2010第4季度 广东某风电场 机舱坠落 2010第4季度 河北某风电场 换叶片风车起火倒塌 2011第1季度 辽宁某风电场 风机损毁 2011第1季度 甘肃某风电场 机舱烧毁 2011第1季度 河北某风电场 风机触电着火倒塌 2011年1季度及2季度 东北某风电场
风机轮毂频繁起火 2011第2季度 吉林某风电场 机舱烧毁 2011第2季度 辽宁某风电场 齿轮箱集中损坏17台 风机事故频发让业内人士深刻意识到了风电机组状态监测与预防性检修的重要性。广州绿欣发电机有限公司自主研发的风电机组振动监测与故障诊断系统及相关检测服务的目的就是通过监测风电机组关键部件的振动状况，发现风机各部件的潜在故障、诊断故障类型、定位故障位置并提出相应的解决方案，为客户的预防性检修提供科学依据，协助客户在故障早期即采取措施解决，为客户节约维修成本。 在振动监测与故障诊断服务的同时，又推出了风机音频视频监控的解决方案。音视频监控不仅能够实时拍摄机舱里风机运转情况的画面，亦能通过音频对讲盒采集机舱里的声音数据。风电场运维人员可以随时在主控室观看机舱内的实时状况。发生事故时，运维人员能够第一时间观察到现场画面，也能够通过声音分析风机损坏程度。音视频方案的应用为运维人员尽早解决问题提供了有利信息，同时也为事后判断故障原因带来很大帮助。音频对讲功能好处还在于运维人员可以和中控随时通话，这为事故处理以及日常通信带来了很大方便。 解决方案简介 在每台风机安装2-3台红外网络枪机和1台音频对讲盒，摄像机通过振动监测网络平台将视频信号传送至中控室，通过软件便可以看到、听到机舱里的情况，下图为整个系统拓扑图： 设备参数 摄像机 传感器类型 1/3" SONY CCD 信号系统 PAL/NTSC 最小照度 0.1Lux @(F1.2，AGC ON)，0 Lux with IR 0.2Lux @(F1.8，AGC ON)，0 Lux with IR 快门 1/50（1/60）秒至1/100，000秒 镜头
风力发电行业的完整测试解决方案 新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。目前我国新能源利用技术已经取得了长足进展，并在各地形成了一定的规模，尤其在风能领域发展非常迅速。近期国家出台了新能源发展规划，风力发电作为重点扶持行业，拥有了更广阔的发展前景。 风能领域概述 和其他类型的新能源相比，风能的独特优势使其在新能源开发利用中备受青睐。 其一，储量大、分布广。我国探明风能理论储量为32.26×109kW，而可开发利用的为2.53×109kW，近海可利用风 能7.5×109kW。我国东南沿海和内蒙、新疆、甘肃等东北、西北地区是最大风能资源区。 其二，可利用性强，成本相对低。目前风电场造价成本约为8500～9000元/千瓦时，机组（设备）占70%左右，基础设施占25%，其他占5%。风电场运行维护成本费用很低（约占风电机组成本的3%～5%），建设周期短（半年左右）。一旦建成，风电场就是一源源不断的出钱机器。 风力发电的技术核心 风力发电系统作为风能发电领域的核心环节，技术进步也是日新月异。目前主要有恒速恒频风力发电机系统和变速恒频风力发电机系统两大类。 恒速恒频风力发电系统一般使用同步电机或者鼠笼式异步电机，通过定桨距失速控制的风轮机使发电机的转速保持在恒定的数值，从而保证发电机端输出电压的频率和幅值恒定，其运行范围比较窄，只能在一定风速下捕获风能，发电效率较低。 变速恒频风力发电系统一般采用永磁同步电机或者双馈电机作为发电机，通过变桨距控制风轮，使整个系统在很大的速度范围内按照最高的效率运行，这是目前风力发电技术的发展方向。对于风机来说，其调速范围一般在同步速的50%～150%之间，如果采用普通鼠笼异步电机系统或者永磁同步电机系统，变频器的容量要求与所拖动的发电机容量相当，非常不经济。双馈异步风力发电系统定子和电网直接相连接，转子和功率变换器相连接，通过变换器的功率仅仅是转差功率，这是各种传动系统中效率比较高的，该结构适合于调速范围不宽的风力发电系统，尤其是大中容量的风力发电系统。 采用绕线异步电机作为发电机并对其转子电流进行控制，是变速恒频异步风力发电系统的主要实现形式之一。主要的拓扑结构包括交流励磁控制、转子斩波调阻以及由上述两种拓扑结构结合发展而来的混合结构。 1 交流励磁结构 交流励磁控制通过变频装置向转子提供三相滑差频率的电流进行励磁，这种方式的变频装置通常使用交交变频器，矩阵变换器或交直交变频器。 2 斩波调阻结构 这种结构的基本思想是采用一个可控电力电子开关，以固定载波频率的PWM方法控制绕线电机转子回路中附加电 阻接入时间的长短，从而调节转子电流的幅值，控制滑差约在10%的范围之内。该结构依靠外部控制器给出的电流基准值和电流的测量值计算出转子回路的电阻值，通过电力电子器件的导通和关断来调整转子回路的电阻值。这种电力电子装置的结构相对简单，但是其定子侧功率因数比较低，且只能在发电机的同步转速以上运行，是一种受限制的变速恒频系统。 3 混合结构 为了降低变流器的成本并且能够实现风力发电系统的宽转速范围运行，有人提出一种基于双馈电机斩波调阻与交流励磁控制策略多功能变流器拓扑结构，将整流器、斩波器和逆变器结合在一起，该结构的巧妙之处在于斩波器和逆变器共用了一组可控的电力电子开关，但是由于引入了四个接触器型的受控开关，导致该结构的主回路结构复杂，很难
风力发电机控制系统 风机控制系统：监控系统、主控系统、变桨控制系统、变频系统。 1、蓬勃发展的风电技术 风力发电正在中国蓬勃发展，即使在金融危机的大形势下，风力发电行业仍然不断的加大投资。在2008年，风力发电仍然保持着30％以上的强劲增长势头，包括Vestas、Gem sa、GE、国内的金风科技、华锐、运达工程等其订单交付已经到2011年后。 国内的风力发电控制技术起步较晚，目前的控制系统均是由欧洲专用控制方案提供商提供的专用系统，价格高昂且交货周期较长。开发自主知识产权的控制系统必须要提上日程，一方面，由于缺乏差异化而使得未来竞争中的透明度过高，而造成陷入激烈的价格竞争，另一方面，寻找合适的平台开发自主的风电控制系统将使得制造商在未来激烈竞争中获得先手。 然而，风电控制系统必须满足风电行业特殊的需求和苛刻的指标要求，这一切都对风力发电的控制系统平台提出了要求，而B&R的控制系统，在软硬件上均提供了适应于风力发电行业需求的设计，在本文我们将介绍因何这些控制器能够满足风力发电的苛刻要求。 2、风力发电对控制系统的需求 2.1高级语言编程能力 由于功率控制涉及到风速变化、最佳叶尖速比的获取、机组输出功率、相位和功率因素，发电机组的转速等诸多因素的影响，因此，它包含了复杂的控制算法设计需求，而这些，对于控制器的高级语言编程能力有较高的要求，而B&R PCC产品提供了高级语言编程能力，不仅仅是这些，还包括了以下一些关键技术： 2.1.1复杂控制算法设计能力 传统的机器控制多为顺序逻辑控制，而随着传感器技术、数字技术和通信技术的发展，复杂控制将越来越多的应用于机器，而机器控制本身即是融合了逻辑、运动、传感器、高速计数、安全、液压等一系列复杂控制的应用，PCC的设计者们很早就注意到这个发展方向 而设计了PCC产品来满足这一未来的需求。 为了满足这种需求，PCC设计为基于Automation Runtime的实时操作系统(OS)上， 支持高级语言编程，对于风力发电而言，变桨、主控逻辑、功率控制单元等的算法非常复杂，这需要一个强大的控制器来实现对其高效的程序设计，并且，代码安全必须事先考虑，以维护在研发领域的投资安全。
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。
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目录 1概述 (4) 1.1设计说明与创新意义 (4) 1.2设计原则 (4) 1.3设计思想 (5) 1.3.1某某区安全性方面考虑 (5) 1.3.2从多元信息化方面考虑 (5) 1.3.3从优质服务及优化管理方面考虑 (5) 1.4标准规范 (6) 2智某某区某某区域各系统设计方案 (7) 2.1智某某区基础设施建设 (7) 2.1.1基础环境建设 (7) 2.1.2网络及传输环境建设 (7) 2.1.3应用管理环境建设 (7) 2.2智某某区统筹公共服务方面 (8) 2.2.1智某某市社会创新管理延伸体系 (8) 2.2.2便民健康服务应用建设 (9) 2.2.3智某某区养老 (9) 2.2.4智某某区安保 (10) 2.2.5智某某区区域环境保护 (10) 2.2.6智某某区便捷出行体系 (11) 2.2.7某某区网站与智某某区管理平台 (11) 2.3智某某区内部管理和服务方面 (12) 2.3.1某某区某某区域视频监控系统 (12) 2.3.2停车场管理系统 (13) 2.3.3网络型门禁管理系统 (19) 2.3.4背景音乐及紧急广播子系统 (22) 2.3.5机电设备监控系统 (24) 2.3.6周界防越系统 (28) 2.3.7在线式电子巡更系统 (29) 2.3.8信息发布及查询系统 (31) 2.3.9物业管理系统平台 (33) 2.3.10有机垃圾循环处理运行管理系统 (36) 2.3.11三表抄报系统方案设计 (37) 2.4便民健康服务应用建设 (37) 2.5智某某区养老 (38) 2.6智某某区内部管理和服务方面 (39) 2.6.1智某某区安保 (39) 2.6.2智某某区物业管理 (39) 2.6.3智某某区电子商务 (39) 2.6.4智某某区家政 (39) 2.7智某某区家居生活方面 (40) 2.7.1智慧家居 (40)