حل نظام مراقبة مركزي لمزارع الرياح

مهندس: ميشيل تشو Tel: 86 ive: our mage:

جيانغسو أكريل الكهربائية MFG Co. Ltd

خلاصة:كواحد من مصادر الطاقة النظيفة ، نمت القدرة المركبة لمزارع الرياح بسرعة في السنوات الأخيرة. تنقسم مزارع الرياح إلى مزارع رياح شاطئية ومزارع رياح بحرية. بشكل عام ، تقع في مواقع نائية ، مع منشآت متفرقة وبيئات قاسية. لذلك ، تحتاج مزارع الرياح إلى نظام مراقبة عن بعد لتسهيل تشغيل وصيانة موظفي إدارة عمليات مزرعة الرياح بشكل أكثر كفاءة.

الكلمات الرئيسية:مزرعة رياح ، نظام مراقبة مركزي ، جهاز قياس وتحكم في الصناديق

1. المعدات الكهربائية لمزارع الرياح

تم تجهيز المقصورة العلوية لكل مجموعة توليد بمولد توربين ، والطرف الأمامي عبارة عن شفرة مروحة قابلة للتعديل. يمكن للنظام ضبط زاوية ميل شفرة المروحة وفقًا لظروف الرياح المختلفة. تبلغ السرعة العامة لشفرة المروحة 10-نقطة دورة في الدقيقة ، ويمكن تعديل علبة التروس من خلال سرعة 15 دورة في الدقيقة لقيادة المولد. تم تكوين PLC الصناعي أيضًا في غرفة الماكينة للتحكم وجمع البيانات ذات الصلة. يتم جمع سرعة الرياح واتجاه الرياح وسرعة الدوران والطاقة النشطة والطاقة التفاعلية لتوليد الطاقة والبيانات الأخرى ذات الصلة من خلال PLC ، ويتم التحكم في المولد في الوقت الفعلي من خلال البيانات التي تم جمعها. على الأرض ، يتم تثبيت محول صندوق في الجزء السفلي من برج الرياح ليكون مسؤولاً عن التعزيز والتقارب. وفقًا للطاقة والظروف الجغرافية ، يتم تعزيز توربينات رياح متعددة مرة واحدة وتوصيلها بالتوازي لتتلاقى مع المحطة الفرعية المعززة. إرسال الكهرباء إلى الشبكة. يظهر الرسم البياني للأسلاك الكهربائية لمزرعة الرياح في الشكل 1. الجهد المنبعث من المروحة هو عموما 0.69kV ، والذي يتم تعزيزه إلى 10 كيلو فولت أو 35 كيلو فولت بواسطة محول الصندوق. بعد التقاء متوازي متعدد ، يتم توصيلها بقضيب جانبي منخفض الجهد لمحطة التدرج الفرعية ، ثم يتم تعزيزها إلى 110 كيلو فولت أو أعلى بواسطة المحول الرئيسي. في شبكة الطاقة.

تختلف عن طاقة الرياح البرية ، بسبب البيئة القاسية لطاقة الرياح البحرية (الرطوبة العالية ، كثافة الملح العالية) ، تم دمج المحول من النوع الجاف المستخدم للتعزيز الأولي في مقصورة المحرك في مروحة السحب ، والتي لا تحل فقط مشكلة بصمة الوحدة بأكملها ، ولكنه يتجنب أيضًا صعوبة الحماية الناتجة عن تثبيت المحول في وضع منخفض.

الشكل 1 الرسم التخطيطي للأسلاك الكهربائية لمزرعة الرياح

2. معدات الحماية والقياس والتحكم لمزارع الرياح

من توربينات الرياح لتوليد الطاقة-صندوق معزز-محطة التقاء-معزز الجهد المتوسط-المحول الرئيسي-محطة معززة الجهد العالي-منفذ الجهد العالي-اتصال الشبكة ، يحتاج الوسط إلى التعزيز مرتين قبل أن يتم دمجه في الشبكة ، حيث تحتوي شبكة الطاقة على عدد كبير وأنواع من المعدات الكهربائية ، وأي فشل في أي رابط سيؤثر على التشغيل الطبيعي لمزرعة الرياح. لذلك ، من الضروري إعداد أجهزة حماية وقياس وتحكم في جميع وصلات مزرعة الرياح لمراقبة حالة تشغيل مزرعة الرياح بشكل شامل. الشكل 2 عبارة عن رسم تخطيطي لتكوين أجهزة الحماية والقياس والتحكم في مزرعة الرياح.

الشكل 2 مخطط تكوين حماية أجهزة القياس والتحكم لمزارع الرياح

صندوقي جهاز قياس وتحكم محول

من أجل تقليل فقد الخطوط في مزارع الرياح البرية ، يتم تثبيت محطة معززة من نوع مربع kV/35(10) بشكل عام بجوار عنفة الرياح. المسافة بين توربينات الرياح في مزرعة الرياح هي مئات الأمتار ، وهي بعيدة عن غرفة التحكم المركزية. تقع محولات زيادة الخطوات في الحقل المفتوح ، والبيئة الطبيعية قاسية نسبيًا ، مما يجعل الفحص اليدوي صعبًا. جهاز القياس والتحكم الخاص بالمحول من النوع المربع هو الجزء الأساسي من نظام المراقبة لمزرعة الرياح ، والذي يحقق الإدارة الذكية للمحول من النوع المربع. يمكن لجهاز القياس والتحكم في محطة الصندوق حماية محطة صندوق طاقة الرياح ومراقبتها عن بعد ، وتحقيق وظائف "الإشارات عن بعد ، والقياس عن بعد ، والتحكم عن بعد ، والتعديل عن بعد" ، ويحسن بشكل كبير كفاءة تشغيل مزرعة الرياح وصيانتها.

الشكل 3 صندوق مزرعة الرياح-محطة قياس وجهاز التحكم

جهاز قياس وتحكم حماية المحولات من النوع X هو جهاز متكامل يجمع بين الحماية والقياس والتحكم والاتصال لمتطلبات مختلفة من محولات طاقة الرياح والكهرضوئية. يظهر التكوين الوظيفي في الجدول أدناه.

• خط جانبي منخفض الجهد وحماية من شريط البسبار القياس والتحكم

يتم تعزيز توربينات الرياح المتعددة إلى 35 (10) كيلو فولت لأول مرة ثم يتم توصيلها بالتوازي لتشكيل دائرة متصلة بقضيب جانبي منخفض الجهد من المحطة الفرعية. من أجل تحقيق مراقبة شاملة ، تم تجهيز الخط بأجهزة حماية الخط ، وأدوات قياس وتحكم متعددة الوظائف ، وأجهزة مراقبة جودة الطاقة ، وأجهزة قياس درجة الحرارة اللاسلكية لتحقيق المراقبة في الوقت الفعلي للحماية الكهربائية للخط والقياس ودرجة الحرارة ، وتم تجهيز قضبان جانبية منخفضة الجهد بأجهزة حماية القوس.

الصنف	صورة	نموذج	وظيفة	استخدام
حماية الخط		AM6-L	35 (10) kV دائرة حماية التيار والجهد ، الحماية غير الكهربائية ، وظائف القياس والتحكم الآلي.	حماية الخط والقياس والتحكم في الجانب المنخفض الجهد من محطة التعزيز
جهاز مراقبة جودة الطاقة		عرض 500	مراقبة جودة الطاقة في الوقت الفعلي مثل انحراف الجهد ، وانحراف التردد ، وعدم توازن الجهد ثلاثي المراحل ، وتذبذب الجهد والوميض ، والتوافقية ، وما إلى ذلك ، وتسجيل أحداث جودة الطاقة المختلفة ، حدد مصادر الاضطرابات.
مقياس طاقة متعدد الوظائف		APM520	يحتوي على قياس كامل للطاقة ، ومعدل التشوه التوافقي ، وإحصائيات معدل تمرير الجهد ، وإحصائيات الطاقة الكهربائية لمشاركة الوقت ، ومدخلات ومخرجات التبديل ، والمدخلات والمخرجات التماثلية.
حماية قوس الحافلة		ARB6	إنها مناسبة لجمع إشارة الضوء القوسي والإشارة الحالية لخزانة المفاتيح ، والتحكم في فتح جميع خزانات التبديل على الخط الوارد أو ربط الحافلة أو الحافلة	حماية بسبار على الجانب المنخفض الجهد من محطة التعزيز
مستشعر درجة الحرارة اللاسلكي		حنفية 400	مراقبة درجة حرارة القضبان ونقاط توصيل الكابلات من 35 كيلو فولت وتحت نظام توزيع الجهد والتحذير المبكر من ارتفاع درجة الحرارة.	درجة الحرارة. قياس اتصالات الخطوط وقضبان الحافلات على الجانب المنخفض الجهد من محطة التعزيز

الجدول 1 خط جانبي منخفض الجهد ، قياس حماية busbar وتكوين التحكم

Ow قياس وحماية المحولات الرئيسية والتحكم فيها

بعد أن يتم توليد طاقة توربينات الرياح بواسطة قضيب جانبي منخفض الجهد ، يتم تعزيزه إلى 110 كيلو فولت من خلال المحول الرئيسي وتوصيله بالشبكة. تم تجهيز المحول الرئيسي بحماية تفاضلية ، وحماية احتياطية عالية ، وحماية احتياطية منخفضة ، وحماية غير كهربائية ، وجهاز قياس وتحكم ، وتحكم في درجة حرارة المحول ، وجهاز إرسال التروس لتحقيق الحماية ، وظيفة القياس والتحكم للمحول الرئيسي ، وتركيب شاشة المجموعة المركزية.

الجدول 2 قياس حماية المحولات الرئيسية والتحكم في التكوين

• قياس وحماية خط الجهد العالي والتحكم فيه

الجدول 3 110 كيلو فولت قياس حماية الخط وتكوين التحكم

3. نظام مراقبة مزرعة الرياح

تحقق منصة مراقبة مزرعة الرياح مراقبة ومراقبة وإدارة حالة تشغيل مزرعة الرياح والبيانات في الوقت الفعلي لتوربينات الرياح ، يحسن موثوقية وكفاءة تشغيل مزرعة الرياح ، ويقلل من تكاليف الصيانة ، ويحقق الإدارة الذكية.

تغطي مزرعة الرياح مساحة كبيرة نسبيًا ، وتنتشر المعدات. يحتوي النظام على متطلبات عالية نسبيًا لموثوقية اتصال البيانات والأداء في الوقت الفعلي. إذا سمحت الظروف ، يمكن استخدام شبكة حلقات الألياف الضوئية الزائدة لجمع البيانات والاتصال ، ويمكن أيضًا استخدام طريقة LORA اللاسلكية لنقل البيانات.

الشكل 4 مخطط نظام مراقبة مزرعة الرياح

يتم تحميل بيانات وحدة مروحة السحب PLC وجهاز القياس والتحكم لمحول الصندوق إلى خادم البيانات في غرفة التحكم من خلال شبكة حلقات الألياف الضوئية ، ويتم تحميل بيانات نظام التشغيل الآلي الشامل لمحطة التعزيز إلى خادم البيانات من خلال إيثرنت. يتم توصيل أجهزة الإرسال وأنظمة التيار المستمر والأجهزة الذكية الأخرى بجهاز إدارة الاتصالات لتحميل البيانات إلى الخادم.

‎ مراقبة مزرعة الرياح

عرض شامل للمعلمات الأساسية لمروحة الجر الكامل لمزرعة الرياح (بما في ذلك سرعة الرياح ، والطاقة ، والسرعة ، وما إلى ذلك) ، ويمكنها تحقيق توليد الطاقة اليومي ، وتوليد الطاقة الشهري ، تعتبر مراقبة توليد الطاقة مناسبة سنويًا لرصد حالة تشغيل مروحة السحب في الوقت الفعلي.

طاقم مراقبة

مراقبة المعلمات وحالة التحكم لكل وحدة تحكم في الوحدة ، بما في ذلك: الملعب ، ياو ، علبة التروس ، مولد ، محطة هيدروليكية ، غرفة المحرك ، المحول ، شبكة الطاقة ، سلسلة الأمان ، عزم الدوران ، العمود الرئيسي ، قاعدة البرج ، مقياس الرياح ، إلخ. تحقيق العرض الشامل للمعلمات ، أخطاء والرسوم البيانية الاتجاه من كل وحدة.

Ay عرض البيانات في الوقت الحقيقي

تم تجهيز مروحة السحب والمحطات الفرعية وغيرها من المعدات في مزرعة الرياح بأجهزة استشعار ومعدات مراقبة ، والتي يمكنها جمع بيانات التشغيل الكهربائية ودرجة الحرارة ، الاهتزاز وغيرها من المعلمات للمعدات في الوقت الحقيقي ، وإعطاء التحذيرات في الوقت المناسب في حالة حدوث تشوهات.

Led إدارة الطاقة

عرض المعلمات النشطة والتفاعلية ، يمكن للتحكم في الطاقة النشطة والتفاعلية والوظائف الأخرى وضبطها أن يقلل بشكل فعال من تكاليف تشغيل المؤسسات ويوفر دعم البيانات لهدف الحفاظ على الطاقة وخفض الانبعاثات.

تقرير الإنتاج.

عرض وتقرير وظائف التقرير للمعايير الهامة مثل طاقة الرياح ، ومؤشرات أداء مزرعة الرياح ، ووحدة الطاقة الجديدة ، وتدعم إحصائيات تشغيل كل معدات مزرعة رياح وفقًا للبعد الزمني (اليوم والشهر والسنة). وفقًا لطريقة الاستعلام في اليوم والشهر والسنة ، يتم تصنيف المعلمات المهمة وحسابها حسب العنصر ، ويتم إنشاء التقرير.

أي تحليل إحصائي

دعم مجموعة متنوعة من وظائف التحليل الإحصائي ، والاستفادة الكاملة من القيمة المحتملة للبيانات ، وتوفير حلول تحسين موفرة للطاقة ، وتوفير أساس صنع القرار للمديرين ، تحسين مستوى إدارة المؤسسات بطريقة مجدية ، وتحقيق هدف توفير الطاقة وتقليل الانبعاثات والإنتاج العلمي في النهاية. تشمل طرق التحليل ما يلي: إحصاءات الأعطال ، ومنحنى الطاقة ، وإحصائيات التوافر ، ومخطط وردة الرياح ، وتقرير طاقة سرعة الرياح ، والاستخدام اليومي والشهري ، وإحصائيات التوقف ، وما إلى ذلك.

المراجع:

[1] دليل تصميم وتطبيق أكريل للمشاريع الصغيرة. الإصدار AliExpress