suizhejinnianlaifenglifadianzhuangjirongliangdebuduantisheng，fenglifadianzhansuozaidianwangdebiliyesuizhichixuzengjia。zhongsuozhouzhi，fengnengjuyougaodudesuijibodongxingyujianxiexing
，suoyidaguimodefengdianjieruhuiduidianligongxupingheng、電力係統的安全以及電能質量帶來諸多嚴峻的挑戰。2011年初發生在甘肅酒泉等地的多起脫網事故也說明了製定風電並網規範的緊迫性。因此,國家電網提出了風電場接入電網的技術規定
，由此產生了電網友好型風機和風電場的概念：

1
、 風機具有有功無功調節和低電壓穿越能力，確保電網發生波動時風機不解列
；

2
、 風電場擁有風功率預測係統，能夠完成風電場48小時內的短期功率預測和15分鍾至4小時的超短期功率預測；

3、 集中優化配置有功功率和無功功率控製係統，實現風機的遠程調節控製。

基ji於yu以yi上shang幾ji點dian
，不bu少shao整zheng機ji製zhi造zao商shang提ti出chu了le智zhi能neng風feng電dian場chang的de概gai念nian，通tong過guo風feng電dian場chang網wang絡luo能neng夠gou遠yuan程cheng集ji中zhong監jian控kong風feng機ji和he風feng電dian場chang的de運yun行xing，並bing能neng實shi時shi的de對dui功gong率lv進jin行xing控kong製zhi。這zhe些xie需xu要yao有you高gao性xing能neng的de風feng機ji控kong製zhi器qi
、相應的電力測量設備和快速的現場總線。德國倍福自動化有限公司基於PC的控製技術，具有良好的開放性和靈活性，倍福係列產品包括工業PC、I/O、現場總線組件和 TwinCAT 自動化軟件
，高性能的PC和功能齊全的端子模塊可為廣大風電客戶提供全麵
、優質的風力發電機和風電場電力監控解決方案。

 

該方案是基於倍福係列產品的風力發電機組和風電場的調度實時網絡方案，如下圖1。

圖1 風電場電力監控實時網絡

該方案是基於倍福的工業PC、電力測量端子模塊
、帶光纖接口的 EtherCAT 耦合器和實時的 EtherCAT  技術。倍福工業PC上運行專用的能量管理平台，具有強大的風電場電力監控功能。該平台提供與電網調度接口，集中實時控製風電場的電壓、功率等等。保證風電場與接入地區電網相互協調運行，實現高效的風電場運行和管理。EtheCAT 光電轉換耦合器模塊把能量管理平台與風電場內的風機連接到一起，組成風電場電力監控實時網絡，可在風電場網絡中實現小於 1 ms 的實時控製任務。專用的電力測量端子模塊配合特有的低電壓穿越控製模塊監控風場電網公共接入點和單台風機並網側的電網狀況（電壓
、頻率
、有功、無功等等）。

 

風電場電力監控實時網絡方案分為兩部分：

1 單台風力發電機組的電力監控，如下圖2

 

圖2單台風力發電機組的電力監控

       該方案采用了倍福嵌入式工業 PC CX5020控製器作為單台風機的主控製器，主控製程序基於TwinCAT軟件
，運用倍福自主開發完善
、高效、成cheng熟shu的de風feng電dian專zhuan用yong功gong能neng庫ku，集ji成cheng先xian進jin的de控kong製zhi算suan法fa
，很hen好hao的de協xie調tiao控kong製zhi風feng機ji各ge部bu件jian和he子zi係xi統tong的de運yun行xing。根gen據ju當dang前qian的de風feng況kuang和he風feng電dian場chang能neng量liang管guan理li平ping台tai的de控kong製zhi指zhi令ling，控kong製zhi風feng機ji的de輸shu出chu電dian壓ya、頻率和功率等等，保證風機的穩定運行。

       控製器自帶的以太網接口可連接到交換機模塊 EL6601，可以通過 ADS、OPC
、Modbus TCP 等通訊協議與風電場的 SCADA 係統進行數據交換。通過 EtherCAT 網橋模塊 EL6692 和擴展模塊 EK1110 接入風電場實時控製網絡
，與能量管理平台進行通訊，滿足對整個風電場的實時控製的需要。EK1501 作為單台風機與風電場 EtherCAT 實時網絡的接入點。

EL3413 模塊可直接監測單台風機並網側的 690 V AC電壓、電流、頻率、有功、無功
、發電量，以及21次以內的諧波等等。風機主控係統通過采集的電力數據監測風機運行狀況、相關的數據可通過風場網絡傳送到風電場中控室的能量管理平台和 SCADA 係統。

 

2 風電場公共接入點電力監測，如下圖3