4變速恒頻發(fā)電機(jī)組的控制

　　4.1同步發(fā)電機(jī)交一直一交系統(tǒng)的控制

　　這種類型的風(fēng)電機(jī)組采用同步發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能的頻率、電壓、電功率都是隨著風(fēng)速的變化而變化的，這樣有利于最大限度地利用風(fēng)能資源，而恒頻恒壓并網(wǎng)的任務(wù)則由交一直一交系統(tǒng)完成。

　?。?） 風(fēng)輪機(jī)的控制

　　風(fēng)輪機(jī)的起動(dòng)、控制、保護(hù)功能基本上與恒速恒頻機(jī)組相似，所不同的是這類機(jī)組一般采用定槳距風(fēng)輪，因此省去了變槳距控制機(jī)構(gòu)。

　?。?） 發(fā)電機(jī)的控制

　　發(fā)電機(jī)的輸出功率由勵(lì)磁來控制。當(dāng)輸出功率小于額定功率時(shí)，以固定勵(lì)磁運(yùn)行;當(dāng)輸出功率超過額定功率時(shí)，則通過調(diào)整勵(lì)磁來調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出功率在允許的安全范圍內(nèi)運(yùn)行。勵(lì)磁的調(diào)整是由控制器調(diào)整勵(lì)磁系統(tǒng)晶閘管的導(dǎo)通角來實(shí)現(xiàn)的。

　　（3） 交-直-交變頻系統(tǒng)的控制

　　這里的變頻器的概念與普通變頻器的概念是不一樣的。普通變頻器是將電壓和頻率固定的市電（220/380V，50Hz），

　　變成頻率和電壓都可變的電源，以適應(yīng)各種用電器的需要，如果用于變頻調(diào)速系統(tǒng)，則電壓和頻率根據(jù)負(fù)載的要求不斷地改變。相反，這里的變頻器則是將風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓和頻率都在不斷改變的電能，變成頻率和電壓都穩(wěn)定（220/380V，50Hz）的電能，以便與電網(wǎng)的電壓及頻率相匹配，而使風(fēng)電機(jī)組能并網(wǎng)運(yùn)行。

　　所謂的“交-直-交”變頻，是變頻方式的一種，是將一種頻率和電壓的交流電整流成直流電，再通過微機(jī)控制電力電子器件，將直流電再逆變成某種頻率和電壓的交流電的變頻方式。其基本原理如圖1所示。

　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的三相交流電，經(jīng)二極管三相全橋整流成直流電后，再由六只絕緣柵雙極型電力晶體管（IGBT），在控制和驅(qū)動(dòng)電路的控制下，逆變成三相交流電并入電網(wǎng)。逆變器的控制一般采用SPWM-VVVF方式，即正弦波脈寬調(diào)制式變壓變頻方式。采用交-直-交系統(tǒng)的變頻裝置的容量較大，一般要選發(fā)電機(jī)額定功率的120%以上。

　　4.2雙饋發(fā)電機(jī)的控制

　　目前的風(fēng)電機(jī)組多采用恒速恒頻系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)多采用同步電機(jī)或異步感應(yīng)電機(jī)。在風(fēng)電機(jī)組向恒頻電網(wǎng)送電時(shí)，不需要調(diào)速，因?yàn)殡娋W(wǎng)頻率將強(qiáng)迫控制風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速。在這種情況下，風(fēng)力機(jī)在不同風(fēng)速下維持或近似維持同一轉(zhuǎn)速。效率下降，被迫降低出力，甚至停機(jī)，這顯然是不可取的。與之不同的是，無論處于亞同步速或超同步速的雙饋發(fā)電機(jī)都可以在不同的風(fēng)速下運(yùn)行，其轉(zhuǎn)速可隨風(fēng)速變化做相應(yīng)的調(diào)整，使風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行始終處于最佳狀態(tài)，機(jī)組效率提高。同時(shí)，定子輸出功率的電壓和頻率卻可以維持不變，既可以調(diào)節(jié)電網(wǎng)的功率因數(shù)，又可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　?。?） 雙饋電機(jī)的工作特性

　　雙饋電機(jī)的結(jié)構(gòu)類似于繞線式感應(yīng)電機(jī)，定子繞組也由具有固定頻率的對稱三相電源激勵(lì)，所不同的是轉(zhuǎn)子繞組具有可調(diào)節(jié)頻率的三相電源激勵(lì)，一般采用交-交變頻器或交-直-交變頻器供以低頻電流。

　　當(dāng)雙饋電機(jī)定子對稱三相繞組由頻率為f1（f1=P？n1/60）的三相電源供電時(shí)，由于電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n＝（l-s）n1（s為轉(zhuǎn)差率，n1為氣隙中基波旋轉(zhuǎn)磁場的同步速率）。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換，定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場應(yīng)保持相對靜止，即應(yīng)滿足：

　　ωR＝ω1-ω2

　　其中：ωR是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角頻率;

　　ω1是定子電流形成的旋轉(zhuǎn)磁場的角頻率;

　　ω2是轉(zhuǎn)子電流形成的旋轉(zhuǎn)磁場的角頻率。

　　由此可得轉(zhuǎn)子供電頻率f2＝S？f1，此時(shí)定轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場均以同步速n1旋轉(zhuǎn)，兩者保持相對靜止。

　　與同步電機(jī)相比，雙饋電機(jī)勵(lì)磁可調(diào)量有三個(gè)：一是與同步電機(jī)一樣，可以調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的幅值;二是可以改變勵(lì)磁電流的頻率；三是可以改變勵(lì)磁電流的相位。通過改變勵(lì)磁頻率，可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。這樣在負(fù)荷突然變化時(shí)，迅速改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，充分利用轉(zhuǎn)子的動(dòng)能，釋放和吸收負(fù)荷，對電網(wǎng)的擾動(dòng)遠(yuǎn)比常規(guī)電機(jī)小。另外，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的幅值和相位，可達(dá)到調(diào)節(jié)有功功率和無功功率的目的。而同步電機(jī)的可調(diào)量只有一個(gè)，即勵(lì)磁電流的幅值，所以調(diào)節(jié)同步電機(jī)的勵(lì)磁一般只能對無功功率進(jìn)行補(bǔ)償。與之不同的是雙饋電機(jī)的勵(lì)磁除了可以調(diào)節(jié)電流幅值外，亦可以調(diào)節(jié)其相位，當(dāng)轉(zhuǎn)子電流的相位改變時(shí)，由轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁場在氣隙空間的位置就產(chǎn)生一個(gè)位移，改變了雙饋電機(jī)電勢與電網(wǎng)電壓向量的相對位置，也就改變了電機(jī)的功率角。所以雙饋電機(jī)不僅可調(diào)節(jié)無功功率，也可調(diào)節(jié)有功功率。一般來說，當(dāng)電機(jī)吸收電網(wǎng)的無功功率時(shí)，往往功率角變大，使電機(jī)的穩(wěn)定性下降。而雙饋電機(jī)卻可通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的相位，減小機(jī)組的功率角，使機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性提高，從而可多吸收無功功率，克服由于晚間負(fù)荷下降，電網(wǎng)電壓過高的困難。與之相比，異步發(fā)電機(jī)卻因需從電網(wǎng)吸收無功的勵(lì)磁電流，與電網(wǎng)并列運(yùn)行后，造成電網(wǎng)的功率因數(shù)變壞。所以雙饋電機(jī)較同步電機(jī)和異步電機(jī)都有著更加優(yōu)越的運(yùn)行性能。

　　（2） 風(fēng)力發(fā)電中雙饋電機(jī)的控制

　　在風(fēng)力發(fā)電中，由于風(fēng)速變幻莫測，使對其的利用存在一定的困難。所以改善風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的效率，最充分地利用風(fēng)能資源，有著十分重要的意義。任何一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組都包括作為原動(dòng)機(jī)的風(fēng)力機(jī)和將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電機(jī)。其中，作為原動(dòng)機(jī)的風(fēng)力機(jī)，其效率在很大程度上決定了整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的效率，而風(fēng)力機(jī)的效率又在很大程度上取決于其負(fù)荷是否處于最佳狀態(tài)。不管一個(gè)風(fēng)力機(jī)是如何精細(xì)地設(shè)計(jì)和施工建造，若它處于過載或久載的狀態(tài)下，都會(huì)損失其效率。從風(fēng)力機(jī)的氣動(dòng)曲線可以看出，存在一個(gè)最佳周速比λ，對應(yīng)一個(gè)最佳的效率。所以風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最佳控制是維持最佳周速比λ。另外，由于要考慮電網(wǎng)對有功功率和無功功率的要求，所以風(fēng)力機(jī)最佳工況時(shí)的轉(zhuǎn)速應(yīng)由其氣動(dòng)曲線及電網(wǎng)的功率指令綜合得出。也就是說，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速及負(fù)荷的變化應(yīng)及時(shí)作出相應(yīng)的調(diào)整，依靠轉(zhuǎn)子動(dòng)能的變化，吸收或釋放功率，減少對電網(wǎng)的擾動(dòng)。通過變頻器控制器對逆變電路中功率器件的控制?？梢愿淖冸p饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的幅值、頻率及相位角，達(dá)到調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速、有功功率和無功功率的目的，既提高了機(jī)組的效率，又對電網(wǎng)起到穩(wěn)頻、穩(wěn)壓的作用。圖2是按這種控制思路得出的風(fēng)力發(fā)電雙饋電機(jī)控制系統(tǒng)框圖。

　　整個(gè)控制系統(tǒng)可分為三個(gè)單元：轉(zhuǎn)速調(diào)整單元、有功功率調(diào)整單元、電壓調(diào)整單元（無功功率調(diào)整）。它們分別接受風(fēng)速和轉(zhuǎn)速、有功功率、無功功率指令，并產(chǎn)生一個(gè)綜合信號(hào)，送給勵(lì)磁控制裝置，改變勵(lì)磁電流的幅值、頻率與相位角，以滿足系統(tǒng)的要求。由于雙饋電機(jī)既可調(diào)節(jié)有功功率，又可調(diào)節(jié)無功功率，有風(fēng)時(shí)，機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電;無風(fēng)時(shí)，也可作抑制電網(wǎng)頻率和電壓波動(dòng)的補(bǔ)償裝置。#p#分頁標(biāo)題#e#

    ?。?） 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組應(yīng)用前景廣闊

　　綜上所述，將雙饋電機(jī)應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電中，可以解決風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速不可調(diào)、機(jī)組效率低等問題。另外，由于雙饋電機(jī)對無功功率、有功功率均可調(diào)，對電網(wǎng)可起到穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的作用，提高發(fā)電質(zhì)量。與同步機(jī)交一直一交系統(tǒng)相比，還有變頻裝置容量小（一般為發(fā)電機(jī)額定容量的10～20%）、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，更適合于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組使用，同時(shí)也降低了造價(jià)。

　　將雙饋電機(jī)應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電的設(shè)想，不僅在理論上成立，在技術(shù)上也是可行的。與現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)相比，無論從經(jīng)濟(jì)性，還是可靠性來看，都具有無可替代的優(yōu)勢，具有很強(qiáng)的競爭力，有利于風(fēng)電機(jī)組國產(chǎn)化的進(jìn)程，其發(fā)展前景十分廣闊。

5大型風(fēng)電場的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

　　風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展將帶動(dòng)大型風(fēng)電場的建設(shè)。以大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組組成的大型風(fēng)電場，可為電網(wǎng)提供可再生的綠色能源，也可解決邊遠(yuǎn)地區(qū)的能源供應(yīng)緊張形勢，大型風(fēng)電場的運(yùn)行管理己提上議事日程。目前，我國各大風(fēng)電場在引進(jìn)國外風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的同時(shí)，一般也都配有相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)。但各有自己的設(shè)計(jì)思路，致使風(fēng)電場監(jiān)控技術(shù)互不兼容。如果一個(gè)風(fēng)電場中有多種機(jī)型的風(fēng)電機(jī)組的話，就會(huì)給風(fēng)電場的運(yùn)行管理造成很大困難。因此，國家計(jì)委在“九五”科技攻關(guān)計(jì)劃中實(shí)施對大型風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行攻關(guān)的同時(shí)，也把風(fēng)電場的監(jiān)控系統(tǒng)列入攻關(guān)計(jì)劃，以期開發(fā)出適合我國風(fēng)電場運(yùn)行管理的監(jiān)控系統(tǒng)。本文在對目前國內(nèi)幾個(gè)風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，提出我們的總體設(shè)計(jì)思路。

　　5.1 通訊方式

　　目前風(fēng)電場所采用的風(fēng)電機(jī)組都是以大型并網(wǎng)型機(jī)組為主，各機(jī)組有自己的控制系統(tǒng)，用來采集自然參數(shù)，機(jī)組自身數(shù)據(jù)及狀態(tài)，通過計(jì)算、分析、判斷而控制機(jī)組的啟動(dòng)、停機(jī)、調(diào)向、剎車和開啟油泵等一系列控制和保護(hù)動(dòng)作，能使單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)控制，無需人為干預(yù)。當(dāng)這些性能優(yōu)良的風(fēng)電機(jī)組安裝在某一風(fēng)電場時(shí)，集中監(jiān)控管理各風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)、保護(hù)裝置動(dòng)作情況、故障類型等，十分重要。為了實(shí)現(xiàn)上述功能，下位機(jī)（機(jī)組控制機(jī)）控制系統(tǒng)應(yīng)能將機(jī)組的數(shù)據(jù)、狀態(tài)和故障情況等通過專用的通訊裝置和接口電路與中央控制室的上位計(jì)算機(jī)通訊，同時(shí)上位機(jī)應(yīng)能向下位機(jī)傳達(dá)控制指令，由下位機(jī)的控制系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。根據(jù)風(fēng)電場運(yùn)行的實(shí)際情況，上、下位機(jī)通訊有如下特點(diǎn)：

　　①一臺(tái)上位機(jī)能監(jiān)控多臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行，屬于一對多通訊方式;

　　②下位機(jī)應(yīng)能獨(dú)立運(yùn)行，并能對上位機(jī)通訊;

　　③上、下位機(jī)之間的安裝距離較遠(yuǎn)，超過500m;

　?、芟挛粰C(jī)之間的安裝距離也較遠(yuǎn)，超過100m;

　?、萆?、下位機(jī)之間的通訊軟件必須協(xié)調(diào)一致，并應(yīng)開發(fā)出工業(yè)控制專用功能。

　　為了適應(yīng)遠(yuǎn)距離通訊的需要，目前國內(nèi)風(fēng)電場所引進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)主要采用如下兩種通訊方式：

　　①異步串行通訊，用RS-422或RS-485通訊接口。它的傳輸距離可達(dá)數(shù)千公里，傳輸速度也可達(dá)數(shù)百萬位。由于所用傳輸線較少，所以成本較低，很適合風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)采用。同時(shí)因?yàn)榇朔N通訊方式的通訊協(xié)議比較簡單，也很常用，所以成為較遠(yuǎn)距離通訊的首選方式。

　?、谡{(diào)制解調(diào)器（MODEM）方式。這是將數(shù)字信號(hào)調(diào)制成一種模擬信號(hào)，通過介質(zhì)傳輸?shù)竭h(yuǎn)方，在遠(yuǎn)方再用解調(diào)器將信號(hào)恢復(fù)，取出信息進(jìn)行處理，是一種實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸?shù)姆绞健４朔N傳輸方式的傳輸距離不受限制，可以將某地的信息與世界各地交換，且抗干擾能力較強(qiáng)，可靠性高，雖相對說來成本較高，但在風(fēng)電機(jī)組通訊中也有較多的應(yīng)用。

　　5.2 上、下位機(jī)通訊接口的設(shè)計(jì)

　?。?） 上位機(jī)通訊接口的設(shè)計(jì)

　　在工業(yè)現(xiàn)場控制應(yīng)用中，通常采用工控PC機(jī)作為上位計(jì)算機(jī)，通過RS-232串行口與下位機(jī)通訊，構(gòu)成集散式監(jiān)控系統(tǒng)。但是，采用RS-232串行口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，其缺點(diǎn)是帶負(fù)載能力差，僅用于近距離（15m以內(nèi)）通訊，無法滿足分散的、遠(yuǎn)距離的風(fēng)電場監(jiān)控的通訊要求。無論是采用異步串行通訊方式還是調(diào)制解調(diào)方式，均要在PC機(jī)RS-232串行口的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)與擴(kuò)展。

　　RS-232的電氣接口是單端的，雙極性電源供電系統(tǒng)，這種電路無法區(qū)分由驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生的有用信號(hào)和外部引入的干擾信號(hào)，使傳輸速率和傳輸距離都受到限制；RS-422則采用平衡驅(qū)動(dòng)和差分接收的方法，從根本上消除信號(hào)地線。當(dāng)干擾信號(hào)作為共模信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，接收器只接收差分輸入電壓，因而這種電路保證了較長的傳輸距離和較高的傳輸速率。兩者之間可用異步通訊用RS-232/422轉(zhuǎn)換接口板轉(zhuǎn)換。

　　（2） 下位機(jī)通訊接口的設(shè)計(jì)

　　監(jiān)控系統(tǒng)的下位機(jī)是指各風(fēng)電機(jī)組的中心控制器。對于每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組來說，即使沒有上位機(jī)的參與，也能安全正確地工作。所以相對于整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)來說，下位機(jī)控制系統(tǒng)是一個(gè)子系統(tǒng)，具有在各種異常工況下單獨(dú)處理風(fēng)電機(jī)組故障，保證風(fēng)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的能力。從整個(gè)風(fēng)電場的運(yùn)行管理來說，每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的下位控制器都應(yīng)具有與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的功能，使上位機(jī)能隨時(shí)了解下位機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)并對其進(jìn)行常規(guī)的管理性控制，為風(fēng)電場的管理提供方便。因此，下位機(jī)控制器必須使各自的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可靠地工作，同時(shí)具有與上位機(jī)通訊聯(lián)系的專用通訊接口。

　　可編程控制器（PLC）具有功能齊全，可靠性高和編程方便的特點(diǎn)，在工業(yè)控制領(lǐng)域受到廣泛的歡迎。尤其是近年來，為了適應(yīng)現(xiàn)場控制要求及集散控制的要求，國外的PLC廠家紛紛推出與各自PLC相配套的通訊模塊，這些模塊提供了RS232/422適配器或RS-232接口與PC機(jī)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，并有專門的編程軟件，使軟件開發(fā)更加方便。因而，采用可編程控制器（PLC）作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的下位控制器，完全可以滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制和風(fēng)電場監(jiān)控的要求。

　　5.3 抗干擾措施

　　風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)的主要干擾源是：

　?、俟I(yè)干擾：高壓交流電場、靜電場、電弧、可控硅等;

　　②自然界干擾：雷電沖擊、各種靜電放電、磁爆等;

　?、鄹哳l干擾：微波通訊、無線電信號(hào)、雷達(dá)等。

　　這些干擾通過直接輻射或由某些電氣回路傳導(dǎo)進(jìn)入的方式進(jìn)入控制系統(tǒng)，干擾控制系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。從干擾的種類來看，可分為交變脈沖干擾和單脈沖干擾兩種，它們均以電或磁的形式干擾系統(tǒng)，從而抗干擾措施應(yīng)從以下幾方面著手：

　　①在機(jī)箱、控制柜的結(jié)構(gòu)上：對于上位機(jī)來說，要求機(jī)箱能有效地防止來自空間輻射的電磁干擾，而且盡可能將所有的電路、電子器件均安裝于機(jī)箱內(nèi)。還應(yīng)防止由電源進(jìn)入的干擾，所以應(yīng)加入電源濾波環(huán)節(jié)，同時(shí)要求機(jī)箱有良好的接地和機(jī)房內(nèi)有良好的接地裝置。#p#分頁標(biāo)題#e#

　?、谕ㄓ嵕€路上：信號(hào)傳輸線路要求有較好的信號(hào)傳輸功能，衰減較小，而且不受外界電磁場的干擾，所以應(yīng)該使用屏蔽電纜。

　　③通訊方式及電路上：不同的通訊方式對干擾的抵御能力不同。一般說來，風(fēng)電場中上、下位機(jī)之間的距離不會(huì)超過幾千米，這種情況下經(jīng)常采用串行異步通訊方式，其接口形式采用RS-422A接口電路，采用平衡驅(qū)動(dòng)、差分接收的方法，從根本上消除信號(hào)地線。這種驅(qū)動(dòng)器相當(dāng)于兩個(gè)單端驅(qū)動(dòng)電路，輸入相同信號(hào)，輸出一個(gè)正向信號(hào)和一個(gè)反向信號(hào)，對共模干擾有較好的抑制作用。RS-422A串行通訊接口電路適合于點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)、多點(diǎn)對多點(diǎn)的總線型或星型網(wǎng)絡(luò)，它的發(fā)送和接收是分開的，所以組成雙工網(wǎng)絡(luò)非常方便，很適合于風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)。

　　調(diào)制解調(diào)方式一般適用于遠(yuǎn)距離傳輸，用于多站互聯(lián)，現(xiàn)在也有用于風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)的例子。此種通訊方式的特點(diǎn)是采用平衡差分方式，是半雙工的，具有RS-422A的優(yōu)點(diǎn)。用一對雙絞線即可實(shí)現(xiàn)通訊，可節(jié)省電纜投資。但對于近距離通訊來說，RS-422A電路的串行通訊方式顯得更加經(jīng)濟(jì)一些。

    5.4 監(jiān)控軟件的編制

　　監(jiān)控應(yīng)用軟件是根據(jù)具體對象來實(shí)施工業(yè)監(jiān)控而開發(fā)出的軟件，用在監(jiān)控系統(tǒng)中執(zhí)行監(jiān)視、控制生產(chǎn)過程和及時(shí)調(diào)整的應(yīng)用程序。對于風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)，首先要顯示風(fēng)電場整體及機(jī)組安裝的具體位置，而后要了解各臺(tái)機(jī)組之間的連接關(guān)系及每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行情況。因此，風(fēng)電場的監(jiān)控軟件應(yīng)具有如下功能：

　?、儆押玫目刂平缑妗Ｔ诰幹票O(jiān)控軟件時(shí)，應(yīng)充分考慮到風(fēng)電場運(yùn)行管理的要求，應(yīng)當(dāng)使用漢語菜單，使操作簡單，盡可能為風(fēng)電場的管理提供方便。

　　②能夠顯示各臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如每臺(tái)機(jī)組的瞬時(shí)發(fā)電功率、累計(jì)發(fā)電量、發(fā)電小時(shí)數(shù)、風(fēng)輪及電機(jī)的轉(zhuǎn)速和風(fēng)速、風(fēng)向等，將下位機(jī)的這些數(shù)據(jù)調(diào)入上位機(jī)，在顯示器上顯示出來，必要時(shí)還應(yīng)當(dāng)用曲線或圖表的形式直觀地顯示出來。

　?、埏@示各風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，如開機(jī)、停車、調(diào)向、手/自動(dòng)控制以及大/小發(fā)電機(jī)工作等情況。通過各風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)了解整個(gè)風(fēng)電場的運(yùn)行情況，這對整個(gè)風(fēng)電場的管理是十分重要的。

　?、苣軌蚣皶r(shí)顯示各機(jī)組運(yùn)行過程中發(fā)生的故障。在顯示故障時(shí)，應(yīng)能顯示出故障的類型及發(fā)生時(shí)間，以便運(yùn)行人員及時(shí)處理及消除故障，保證風(fēng)電機(jī)組的安全和持續(xù)運(yùn)行。

　?、菽軌?qū)︼L(fēng)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)集中控制。值班員在集中控制室內(nèi)，只需對標(biāo)明某種功能的相應(yīng)鍵進(jìn)行操作，就能對下位機(jī)進(jìn)行改變設(shè)置、狀態(tài)和對其實(shí)

　　施控制。如開機(jī)、停機(jī)和左右調(diào)向等。但這類操作必須有一定的權(quán)限，以保證整個(gè)風(fēng)電場的運(yùn)行安全。

　?、尴到y(tǒng)管理。監(jiān)控軟件應(yīng)當(dāng)具有運(yùn)行數(shù)據(jù)的定時(shí)打印和人工即時(shí)打印以及故障自動(dòng)記錄的功能，以便隨時(shí)查看風(fēng)電場運(yùn)行狀況的歷史記錄情況。

　　監(jiān)控軟件的開發(fā)應(yīng)盡可能在現(xiàn)有工業(yè)控制軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，這樣可以縮短開發(fā)周期。同時(shí)，在軟件的編制過程申，應(yīng)當(dāng)采用模塊化程序設(shè)計(jì)思想，有利于軟件的編制和總體調(diào)試。

6結(jié)束語

　　風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已日趨成熟，在可再生的綠色能源的開發(fā)領(lǐng)域中占有突出的地位，具有重要的開發(fā)利用價(jià)值。尤其是在偏遠(yuǎn)的山區(qū)、牧區(qū)和海島等地區(qū)，風(fēng)力發(fā)電可為當(dāng)?shù)鼐用竦纳詈蜕a(chǎn)提供潔凈的能源，緩解能源供應(yīng)緊張的局面。