一、概述 隨著傳統(tǒng)石化能源的逐漸枯竭和低碳經(jīng)濟的興起，人類對風能等可再生能源的利用越來越重視，風力發(fā)電技術(shù)也逐步發(fā)展起來。 當前，風電機組的分布比較分散，監(jiān)控參數(shù)也比較多，而一般風能資源豐富的地區(qū)都比較偏遠，而且基礎(chǔ)設(shè)施也不完善，這就給風力機組的監(jiān)控提出了新的課題?！?為充分有效地利用風力進行發(fā)電，正確掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)，快速診斷系統(tǒng)故障，提高風電站運行的可靠性、安全性與經(jīng)濟效益，本文介紹一種基于數(shù)傳電臺通信技術(shù)的風電遠程監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)傳電臺通信技術(shù)具有組網(wǎng)方便、建設(shè)和維護成本低、傳輸距離遠、實時性高、響應時間快、通信可靠等優(yōu)點，是本監(jiān)控系統(tǒng)的理想通信方案。 二、系統(tǒng)組成 風電遠程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由現(xiàn)場監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸、監(jiān)控中心三個部分組成?，F(xiàn)場監(jiān)控部分安裝在每臺風力發(fā)電機塔筒的控制柜內(nèi)，每臺風力發(fā)電機的現(xiàn)場監(jiān)控能夠?qū)υ擄L力發(fā)電機的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，并對采樣的數(shù)據(jù)進行初步的處理；數(shù)據(jù)傳輸部分將現(xiàn)場采樣的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程監(jiān)控中心服務(wù)器。
圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 1.現(xiàn)場監(jiān)控部分 現(xiàn)場監(jiān)控部分由風機控制器和數(shù)傳電臺組成，遠程監(jiān)控中心通過數(shù)傳電臺提供的無線傳輸通道對現(xiàn)場發(fā)電機組各參數(shù)的進行采集與控制：電網(wǎng)參數(shù)、氣象參數(shù)、機組狀態(tài)參數(shù)、變槳控制、發(fā)電機運行控制和管理等。 2.數(shù)據(jù)傳輸部分 數(shù)據(jù)傳輸部分選擇美國GE MDS生產(chǎn)的數(shù)傳電臺，它采用數(shù)字信號處理、糾錯編碼、軟件無線電、數(shù)字調(diào)制解調(diào)和表面貼片一體化設(shè)計等技術(shù)，具有高性能、高可靠的特點，電臺提供標準的RS-232數(shù)據(jù)口可直接與風機控制器連接，傳輸速率19200bps，誤碼低于10-6（-110dBm時），發(fā)射功率0.5-25瓦可調(diào)節(jié)，任何型號的電臺可設(shè)置為主站或遠程站使用，無中轉(zhuǎn)通信距離達80公里，能適應室內(nèi)或室外的惡劣工作環(huán)境。電臺可工作于單工、半雙工、全雙工方式，收發(fā)同頻或異頻中轉(zhuǎn)組網(wǎng)，并具有遠程診斷、測試、監(jiān)控功能，能滿足風電監(jiān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和控制需求，是風電監(jiān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸部分的理想選擇。 數(shù)傳電臺通過RS-232數(shù)據(jù)線連接到風機控制器，將采集到的風電機組運行的各種參數(shù)傳送到遠程監(jiān)控中心，同時將監(jiān)控中心下發(fā)的各種指令傳送到風機控制器，完成對風電機組的控制。 3.遠程監(jiān)控中心 遠程監(jiān)控中心的作用是接收各個風電站的運行數(shù)據(jù)，監(jiān)控其運行狀態(tài)，保存其運行數(shù)據(jù)。遠程監(jiān)控中心由風機控制器和數(shù)傳電臺組成，它通過數(shù)傳電臺搭建的無線傳輸通道與各個風電站通信，向它們發(fā)送控制信息和收集狀態(tài)信息。 遠程監(jiān)控中心應該能夠處理顯示以下各種參數(shù)：氣象參數(shù)、機組的運行數(shù)據(jù)、機組狀態(tài)參數(shù)、電網(wǎng)參數(shù)、電網(wǎng)故障、各機組運行過程中發(fā)生的故障等。 遠程監(jiān)控管理中心要能夠進行技術(shù)分析，為管理層、技術(shù)部門、維護部門等不同用戶提供有針對性的報表，方便進行管理。 三、總結(jié) 風電技術(shù)是一種綠色無污染的可再生能源，其技術(shù)的發(fā)展對于當前遇到的污染嚴重、極端天氣頻發(fā)等各種問題是一種從根本上的解決之道。為風電遠程監(jiān)控系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)傳輸通道的數(shù)傳電臺，一定要選用技術(shù)指標高、質(zhì)量穩(wěn)定可靠的電臺，再經(jīng)過現(xiàn)場測試，確定天線類型、架設(shè)高度和電臺的功率，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運行。 美國GE MDS的數(shù)傳電臺為系統(tǒng)的無故障運行而設(shè)計，是本監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的理想選擇。