風feng力li作zuo為wei一yi種zhong綠lv色se環huan保bao新xin興xing能neng源yuan一yi躍yue成cheng為wei現xian代dai能neng源yuan關guan注zhu點dian，出chu於yu保bao護hu環huan境jing的de考kao慮lv以yi及ji全quan球qiu麵mian臨lin的de能neng源yuan短duan缺que現xian狀zhuang
，風feng力li發fa電dian在zai世shi界jie範fan圍wei內nei得de到dao了le快kuai速su發fa展zhan。隨sui著zhe風feng電dian行xing業ye的de技ji術shu進jin步bu
，風feng力li發fa電dian成cheng本ben逐zhu步bu降jiang低di，在zai經jing濟ji性xing上shang已yi經jing能neng夠gou與yu核he能neng發fa電dian、shuilifadianzhankaijingzheng。dangqian
，woguomianlindianliduanquejumian，zaimeidianzhanzhudaodiweidewoguodianlixingye，yinhuanjingchengzailixianzhiyijigezhongyinsudaozhidemeitanduanquejumian
，meidianfazhanshoudaozhiyue。fengnengzhezhongganjingdezirannengyuan，meiyouchangguinengyuan（煤電，油電）與核電會造成環境汙染的問題。我國風能資源豐富
，風能利用得到了政府的政策支持
，風力發電產業麵臨前所未有的發展機遇。

　　二、監控係統結構和概述

　　風feng力li發fa電dian場chang具ju有you機ji組zu布bu置zhi範fan圍wei廣guang闊kuo，設she備bei運yun行xing的de自zi然ran環huan境jing惡e劣lie等deng特te點dian


，風feng電dian監jian控kong係xi統tong專zhuan為wei中zhong小xiao型xing風feng力li發fa電dian機ji組zu而er設she計ji，係xi統tong涉she及ji了le當dang前qian國guo內nei最zui先xian進jin的de數shu據ju采cai集ji、監測分析和控製策略軟件技術，係統利用北京三維力控科技有限公司的ForceControl® 6.1組態軟件進行二次開發，係統組成結構原理圖如下：

　　所有風電機組通過光纖以太網連接至主控室的上位機操作員站，實現整個風場的監控
，上位機監控軟件具有如下功能:

　　① 係xi統tong具ju有you友you好hao的de控kong製zhi界jie麵mian。在zai編bian製zhi監jian控kong軟ruan件jian時shi，充chong分fen考kao慮lv到dao風feng電dian場chang運yun行xing管guan理li的de要yao求qiu
，使shi用yong漢han語yu菜cai單dan
，操cao作zuo簡jian單dan，盡jin可ke能neng為wei風feng電dian場chang的de管guan理li提ti供gong方fang便bian。

　　② 係統顯示各台機組的運行數據。如每台機組的瞬時發電功率、累計發電量、發電小時數、風輪及電機的轉速和風速、風向等，將下位機的數據調入上位機並在顯示器上顯示，必要時還可以用曲線或圖表的形式直觀地顯示出來。

　　③ 係統顯示各風電機組的運行狀態

，如開機
、停車、調向、手/自動控製以及大/小發電機工作等情況，通過各風電機組的狀態了解整個風電場的運行情況。

　　④ 係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)及(ji)時(shi)顯(xian)示(shi)各(ge)機(ji)組(zu)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)發(fa)生(sheng)的(de)故(gu)障(zhang)。在(zai)顯(xian)示(shi)故(gu)障(zhang)時(shi)，能(neng)顯(xian)示(shi)出(chu)故(gu)障(zhang)的(de)類(lei)型(xing)及(ji)發(fa)生(sheng)時(shi)間(jian)
，以(yi)便(bian)運(yun)行(xing)人(ren)員(yuan)及(ji)時(shi)處(chu)理(li)及(ji)消(xiao)除(chu)故(gu)障(zhang)，保(bao)證(zheng)風(feng)電(dian)機(ji)組(zu)的(de)安(an)全(quan)和(he)持(chi)續(xu)運(yun)行(xing)。

　　⑤ xitongnenggouduifengdianjizushixianjizhongkongzhi。zhibanyuanzaijizhongkongzhishinei，zhixuduibiaomingmouzhonggongnengdexiangyingjianjinxingcaozuo，jiunengduixiaweijijinxinggaibianshezhizhuangtaiheduiqishishikongzhi。rukaiji、停機和左右調向等。該操作同時具有權限管理，以保證整個風電場的運行安全。

　　⑥ 係(xi)統(tong)管(guan)理(li)。監(jian)控(kong)軟(ruan)件(jian)具(ju)有(you)運(yun)行(xing)數(shu)據(ju)的(de)定(ding)時(shi)打(da)印(yin)和(he)人(ren)工(gong)即(ji)時(shi)打(da)印(yin)以(yi)及(ji)故(gu)障(zhang)自(zi)動(dong)記(ji)錄(lu)的(de)功(gong)能(neng)，以(yi)便(bian)隨(sui)時(shi)查(zha)看(kan)風(feng)電(dian)場(chang)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang)的(de)曆(li)史(shi)記(ji)錄(lu)情(qing)況(kuang)。

　　三
、監控係統具體功能

　　1、數據采集功能：

　　機組運行過程中進行監測的相關參數包括：

　　（1）電網參數
，包括電網三相電壓、三相電流、電網頻率
、功率因數等。電壓故障檢測：電網電壓閃變、過電壓
、低電壓、電壓跌落
、相序故障

、三相不對稱等。

　　（2）氣象參數，包括風速
、風向、環境溫度等。

　　（3）機組狀態參數檢測，包括：風輪轉速、發電機轉速、發電機線圈溫度、發電機前後軸承溫度、齒輪箱油溫度、齒輪箱前後軸承溫度
、液壓係統油溫、油壓、油位、機艙振動、電纜紐轉、機艙溫度等。

　　2、機組控製功能：

　　（1）主控係統檢測電網參數、氣象參數
、機組運行參數，當條件滿足時，啟動偏航係統執行自動解纜、對風控製，釋放機組的刹車盤，調節槳距角度，風車開始自由轉動，進入待機狀態。

　　（2）當外部氣象係統監測的風速大於某一定值時，主控係統啟動變流器係統開始進行轉子勵磁，待發電機定子輸出電能與電網同頻、同相、同幅時，合閘出口斷路器實現並網發電。

　　（3）風力機組功率
、轉速調節根據風力機特性
，當機組處於最佳葉尖速比λ運行時，風機機組將捕獲得最大的能量
，雖理論上機組轉速可在任意轉速下運行，但受實際機組轉速限製、係統功率限製，不得不將該階段分為以下幾個運行區域：即變速運行區域、恒速運行區域和恒功率運行區。額定功率內的運行狀態包括：變速運行區（最佳的λ）和恒速運行區。當風機並網後
，轉速小於極限轉速、gonglvdiyuedinggonglvshi，genjudangqianshijifengsu
，tiaojiefenglundezhuansu，shijizugongzuozaibuhuozuidafengnengdezhuangtai。youyufengsuyiceliangdiandefengsuyuzuoyongyujiangyedefengsucunzaiyidingwucha
，suoyizhuanjuguanceqilaiyucefenglijizudejixiechuandongzhuanju
，zaitongguofadianjizhuansuhezhuanjudeduiyingguanxituichuzhuansu。

　　ω為發電機轉速期望值 = 開方（Tm為轉距的觀測值 / Kopt為最佳轉速時的比例常數）

　　當(dang)風(feng)速(su)增(zeng)加(jia)使(shi)發(fa)電(dian)機(ji)轉(zhuan)速(su)達(da)上(shang)限(xian)後(hou)，主(zhu)控(kong)製(zhi)器(qi)需(xu)維(wei)持(chi)轉(zhuan)速(su)恒(heng)定(ding)，風(feng)力(li)機(ji)組(zu)發(fa)出(chu)的(de)電(dian)功(gong)率(lv)
，隨(sui)風(feng)速(su)的(de)增(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)加(jia)，此(ci)時(shi)機(ji)組(zu)偏(pian)離(li)了(le)風(feng)力(li)機(ji)的(de)最(zui)佳(jia)λ曲線運行。當風速繼續增加
，使轉速、gonglvdoudadaoshangxianhou，jinruhenggonglvyunxingquyunxing，cizhuangtaixiazhukongtongguobianliuqi
，weichijizudegonglvhengding，zhukongzhiqiyifangmiantongguojiangjuxitongdetiaojiejianshaofengligongjiao，jianshaoyepianduifengnengdebuhuo
；另一方麵通過變流器降低發電機轉速節，使風力機組偏離最佳λ曲線運行，維持發電機的輸出功率穩定。

　　控製的組態采用功能豐富
、界麵友好的策略控製組態軟件，采用符合IEC61131-3標準的組態方式，包括：功能圖（FBD）組態方式。

　　3、風能特性模型功能：

　　描述風能特性的參數主要有風速、風(feng)向(xiang)和(he)風(feng)密(mi)度(du)。風(feng)的(de)密(mi)度(du)主(zhu)要(yao)取(qu)決(jue)於(yu)風(feng)機(ji)所(suo)處(chu)的(de)地(di)理(li)位(wei)置(zhi)，氣(qi)候(hou)變(bian)化(hua)也(ye)會(hui)產(chan)生(sheng)一(yi)定(ding)影(ying)響(xiang)，對(dui)於(yu)特(te)定(ding)風(feng)機(ji)而(er)言(yan)，風(feng)密(mi)度(du)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)取(qu)自(zi)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju)
，並(bing)可(ke)以(yi)忽(hu)略(lve)密(mi)度(du)的(de)變(bian)化(hua)；風向的變動可不予考慮，即假定風力機一直跟蹤風向的變化。因此，關注風速的變化特性。 風因大氣環流形成，風速是一個典型的隨機變量。若不考慮風的方向性，風速是其空間坐標位置和時間的函數，即v=f(x,y,z,t)。將描述某一區域風速的空域、時域分布變化特性的模型又稱為風場模型（Wind Field Model）。各空間位置上的風速因風的隨機性
、fengchangdixingdengyinsuyingxiangergebuxiangtong

，ruofengchangdedixingxiangduipingtan，zhoubiankongkuang，zejibenkeyirenweizaitongyigaoducengshangzhenggefengchangneigediandefengsushixiangtongde，zheyangkeyijiangfengchangfengsudesanweikongjianmoxingjianhuaweiyangaodufangxiangbianhuadeyiweimoxing。duiyukongjianfenbuguang，qiedixingfuzadedaxingfengdianchang
，keyijiangzhenggefengchanghuafenchengjigequyu，zhenduibutongquyudefengnengtedianjianlijianhuadeyiweikongjianmoxing，xingchengfenduanjizongshiyiweimoxing。fengsukongyumoxingzhuanhuaweiyanjiufengsuyandipingmiangaodufangxiangdebianhuaguilv，jiezhukongqidonglixuelilunhefengchangceliangshuju。

　　四、結束語

　　基於力控®ForceControl® 6.1監控組態軟件而搭建的這個風電場各項監控
、監測數據信息共享
、交換
、chuanshupingtai，nenggoumanzuguojiadianlixitongercifanghuyaoqiu。zaijinxingyuanchengshujucaijihekongzhishi，baozhengfengdianchangshujudeshishixinghekekaoxing。tongguofengnengtexingmoxingshishitiaozhengfengnengdezuiyouxing
，nenggouweishengchanchangshangtigongyouzhijiankongjiejuefangan，weizuguofengdianlvsenengyuanshiyebaojiahuhang。