研華嵌入式工控機ARK在風力發(fā)電的應用
風力發(fā)電系統(tǒng)介紹
風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風能約為2.74×109MW，其中可利用的風能為2×107MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。中國風能儲量很大、分布面廣，僅陸地上的風能儲量約2.53億千瓦。隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，風能市場也迅速發(fā)展起來。
風能產(chǎn)業(yè)作為一個新興的有前景的高新技術產(chǎn)業(yè),尤其在當前國家提倡建設節(jié)能性社會的歷史時期，受到國家的空前重視和傾斜性政策支持，預計的2020年我國風電總裝機容量要達到3000萬千瓦的目標，為風能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了很大的空間。
在風力發(fā)電系統(tǒng)中兩個主要部件是風力機和發(fā)電機。風力機向著變漿距調節(jié)技術、發(fā)電機向著變速恒頻發(fā)電技術，這是風力發(fā)電技術發(fā)展的趨勢，也是當今風力發(fā)電的核心技術，研華的無風扇無人職守工控機是風力發(fā)電的惡略環(huán)境的可靠平臺。
項目介紹：
該項目為2008年北京綠色奧運項目之一，目的是為奧運會期間提供充足的電源，并使用1500KW直驅永磁風力發(fā)電機組。前期階段使用研華ARK-3380系列工控機，主要用于風力發(fā)電的兩個核心部件之一的風力機的監(jiān)控和控制方面。
2008年奧運會是中華民族的一大盛事，而且該項目對使用的性能和穩(wěn)定性等方面要求都比較高，而且使用環(huán)境比較嚴苛，所以對于所采用的產(chǎn)品必須進行嚴格的挑選。
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ARK-3380系列可以提供4個以太網(wǎng)的接口，在前端可以匯集更多的數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡方面可以采用鏈路聚合以及LAN Bypass的網(wǎng)絡技術，有效地提高了網(wǎng)絡的傳輸效率和傳輸?shù)目煽啃浴?
工控機系統(tǒng)需求
能夠提供3個以上的網(wǎng)絡接口，有良好的兼容特性，可以通過工業(yè)以太網(wǎng)和前端的設備有機的連接。
主頻必須PM 1G以上的，并且能夠配合用戶的程序穩(wěn)定的運行。
至少2個RS-232的接口，一個USB的接口。
尺寸要求能夠嵌入在風機的設備里面，重量輕。
AT供電模式，直流供電，不能干擾其他的設備。
由于設備要在風塔內無人值守運行，風塔內的環(huán)境比較嚴苛，要求溫度-20到60度，抗高灰塵，無風扇設計，24小時不停機穩(wěn)定運行。
根據(jù)該項目要求，向用戶提供研華的嚴苛產(chǎn)品ARK-3380系列和ELO的觸屏，并根據(jù)用戶的特殊要求進行了系統(tǒng)整合。
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由于風扇是在惡略環(huán)境下最容易出問題故障點,ARK系列工控機的無風扇特性大大提高了機器的MTTF(平均無故障時間).
傳導散熱使擁有良好的密封性 ,可以有效的隔絕灰塵\腐蝕性氣體對信號傳導點的氧化作用而導致的宕機,減少維護費用,適合在電力監(jiān)控點及DCS應用的高灰塵,溫度變化比較大無人職守場合使用.
外型堅固,體積小,安裝 搬運 維護簡單.
風電場的監(jiān)控系統(tǒng)
由于風電場單機容量小，數(shù)量多，為了確保各臺風力機的安全運行，風電場設置有先進的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)一般由就地監(jiān)控(LCS)和中央監(jiān)控(CMCS遙控)兩部分組成，就地監(jiān)控包括如下功能：
(1)運行人員可以從就地控制盤前計算機屏幕上了解到的各臺風力機的運行狀況，如：該風力機處風速、發(fā)電機電壓、電流、功率因數(shù)、主軸轉速、齒輪箱及軸承溫度等等。
(2)可以通過控制盤上的鍵盤，方便地修改風力機的保護定值，如過壓保護整定范圍，頻率保護整定范圍，風速極限值的修改等等。
(3)該控制系統(tǒng)能根據(jù)自己所檢測到的風速、風向情況自動發(fā)出自動適應風向(即自動偏航)或停機的控制命令，同時還能進行自我診斷風力機是否存在故障是否需要停機。該系統(tǒng)還能對電網(wǎng)進行檢測，如發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)電壓、頻率工作不正常則立即停機，待電網(wǎng)恢復正常后自動起動。
(4)該控制系統(tǒng)具有先進的記錄功能，能記錄所有發(fā)生過的故障或不正常運行狀態(tài)， 并告訴運行人員發(fā)生故障的時間。該系統(tǒng)還能進行產(chǎn)量報告，能記錄該風力機的月發(fā)電量， 及累計發(fā)電量和運行小時數(shù)。
中央控制系統(tǒng)設在控制室內，通過監(jiān)視器 我們可以了解到整個風場各臺風力機的運行狀況。中央控制系統(tǒng)除主機外，還有一套備用設備，可供主機故障時投入，可隨時向人們提供所需的報告。
事實證明，ARK-3380系列+ELO的組合使用一年來，穩(wěn)定可靠，比傳統(tǒng)一體化產(chǎn)品有更高的穩(wěn)定性、可靠性，得到了用戶高度肯定，也增強研華持續(xù)專注于國內重大基礎設施項目建設的信心和熱情。
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