作為清潔能源之一，風力發電場近幾年裝機容量快速增長。8月17日，國家能源局發布1-7月份全國電力工業統計數據。截至7月底，全國累計發電裝機容量約27.4億千瓦，同比增長11.5%。其中，太陽能發電裝機容量約4.9億千瓦，同比增長42.9%
；風電裝機容量約3.9億千瓦，同比增長14.3%。風(feng)力(li)發(fa)電(dian)場(chang)分(fen)為(wei)陸(lu)上(shang)風(feng)電(dian)和(he)海(hai)上(shang)風(feng)電(dian)
，一(yi)般(ban)地(di)處(chu)偏(pian)僻(pi)
，安(an)裝(zhuang)比(bi)較(jiao)分(fen)散(san)，環(huan)境(jing)也(ye)比(bi)較(jiao)惡(e)劣(lie)，因(yin)此(ci)風(feng)電(dian)場(chang)需(xu)要(yao)一(yi)套(tao)遠(yuan)程(cheng)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)，便(bian)於(yu)運(yun)維(wei)人(ren)員(yuan)更(geng)有(you)效(xiao)的(de)管(guan)理(li)風(feng)電(dian)場(chang)運(yun)行(xing)。

1. 風力發電場的電氣設備

每mei台tai發fa電dian機ji組zu的de頂ding部bu機ji倉cang配pei備bei有you一yi個ge渦wo輪lun發fa電dian機ji，前qian端duan是shi可ke調tiao整zheng角jiao度du的de風feng葉ye，係xi統tong可ke根gen據ju不bu同tong的de風feng力li狀zhuang況kuang來lai調tiao整zheng風feng葉ye的de傾qing斜xie角jiao度du
，風feng葉ye一yi般ban的de轉zhuan速su為wei10～15轉/分，通過變速箱可調節到1500轉/分的轉速驅動發電機。在機倉裏同時也配置一台工業 PLC用於控製及相關數據采集
，通過PLC采集風速、風向、轉速、發(fa)電(dian)有(you)功(gong)功(gong)率(lv)及(ji)無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)等(deng)相(xiang)關(guan)數(shu)據(ju)
，並(bing)通(tong)過(guo)采(cai)集(ji)的(de)數(shu)據(ju)對(dui)發(fa)電(dian)機(ji)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)控(kong)製(zhi)。陸(lu)上(shang)在(zai)風(feng)機(ji)塔(ta)底(di)端(duan)還(hai)設(she)置(zhi)箱(xiang)變(bian)負(fu)責(ze)升(sheng)壓(ya)和(he)彙(hui)流(liu)，根(gen)據(ju)功(gong)率(lv)和(he)地(di)理(li)條(tiao)件(jian)，多(duo)台(tai)風(feng)機(ji)一(yi)次(ci)升(sheng)壓(ya)後(hou)並(bing)聯(lian)彙(hui)流(liu)接(jie)入(ru)升(sheng)壓(ya)變(bian)電(dian)站(zhan)，通(tong)過(guo)升(sheng)壓(ya)變(bian)壓(ya)器(qi)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)升(sheng)電(dian)壓(ya)後(hou)並(bing)入(ru)大(da)電(dian)網(wang)為(wei)電(dian)網(wang)輸(shu)送(song)電(dian)能(neng)。風(feng)力(li)發(fa)電(dian)場(chang)的(de)電(dian)氣(qi)接(jie)線(xian)示(shi)意(yi)圖(tu)如(ru)圖(tu)1所示。風機發出的電壓一般為0.69kV，經過箱變升壓為10kV或者35kV

，多台並聯彙流後接入升壓變電站的低壓側母線，再次經過主變壓器升壓至110kV或者更高電壓等級後接入電網。

不同於陸上風電
，海上風電由於環境惡劣（高濕度、高鹽密度），yongyuyicishengyadeganshibianyaqijichengzaifengjidejicangnei
，zheyangjijiejuelezhenggejizudezhandimianjiwenti，youbimianlejiangbianyaqianzhuangzaijiaodiweizhisuodailaidefanghukunnanwenti。

圖1 風力發電場電氣接線示意圖

2. 風力發電場的保護和測控設備

風力發電場從風機發電-升壓箱變-彙流-升壓站中壓母線--主變壓器-升壓站高壓母線--高壓出線--電(dian)網(wang)並(bing)網(wang)，中(zhong)間(jian)需(xu)要(yao)經(jing)過(guo)兩(liang)次(ci)升(sheng)壓(ya)後(hou)並(bing)入(ru)電(dian)網(wang)，電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)的(de)數(shu)量(liang)和(he)種(zhong)類(lei)比(bi)較(jiao)多(duo)，任(ren)意(yi)環(huan)節(jie)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)都(dou)會(hui)影(ying)響(xiang)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)場(chang)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)。因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)在(zai)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)場(chang)的(de)各(ge)個(ge)環(huan)節(jie)設(she)置(zhi)保(bao)護(hu)和(he)測(ce)控(kong)裝(zhuang)置(zhi)，監(jian)測(ce)風(feng)電(dian)場(chang)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)。圖(tu)2為風力發電場的保護和測控裝置配置示意圖。

圖2 風力發電場保護測控裝置配置圖

1. 1. 箱變測控裝置

在陸上風力發電場為降低線路損耗，一般在風機旁配置0.69/35(10)kV箱式升壓站。風電場各風機間距達數百米
，離集控室較遠；升壓變均處於空曠的野外，自然環境比較惡劣，不方便人工巡視，使得箱變測控成為風電場的監控難點。箱變測控裝置是風電場監控係統的核心部分
，對箱變實現智能化管理。箱變測控裝置能夠對風電箱變進行保護和遠程監控

，實現“遙信
、遙測、遙控
、遙調”功能
，大大提高風電場的運維效率。

圖3 風力發電場箱變測控裝置

AM6-PWC箱變保護測控裝置針對風電及光伏升壓變不同要求的集保護、測控、通訊一體化裝置，其功能配置如下表所示。

1. 2. 低壓側線路和母線保護測控

多台風機經過第 一次升壓為35(10)kVhoubinglianweiyigehuilujierushengyabiandianzhandiyacemuxian，dangfengdianchangfengjishuliangbijiaoduoshi，huirushengyabiandianzhandiyacemuxiandexianluyebijiaoduo。weileshixianjiance
，xianlupeizhixianlubaohuzhuangzhi、多功能測控儀表
、電能質量監測裝置
、無線測溫裝置
，實現對線路電氣保護、測量以及溫度的實時監測，低壓側母線設置弧光保護裝置

表1 低壓側線路、母線保護測控配置

1. 3. 主變壓器保護測控

風機發電在低壓側母線彙流後經過主變壓器升壓至110kV並入電網。主變壓器配置差動保護、高後備保護、低後備保護、非電量保護、測控裝置及變壓器溫控、檔位變送器，實現對主變壓器的保護測控功能
，集中組屏安裝。

表2 主變保護測控配置

1. 4. 高壓線路保護測控

風力發電場發出的電能經過兩次升壓至110kV後並入電網，110kV線路配置光纖縱差保護、距離保護
、防孤島保護、測控裝置等。

表3 110kV線路保護測控配置

3. 風力發電場監控係統

風力發電場監控平台實現對風電場的運行狀態和風機的實時數據進行監測、控製和管理，提高風電場的可靠性和運行效率，降低維護成本
，實現智能化管理。

風feng力li發fa電dian場chang占zhan地di麵mian積ji比bi較jiao大da

，設she備bei分fen散san，係xi統tong對dui數shu據ju通tong訊xun可ke靠kao性xing和he實shi時shi性xing要yao求qiu比bi較jiao高gao。在zai具ju備bei條tiao件jian的de情qing況kuang下xia采cai用yong光guang纖xian冗rong餘yu環huan網wang進jin行xing數shu據ju采cai集ji和he通tong訊xun，也ye可ke以yi采cai用yongLORA無線方式進行數據傳輸。

圖4 風力發電場監控係統圖

風機機組PLC和箱變測控裝置數據通過光纖環網上傳至控製室數據服務器
，升壓站綜合自動化係統數據通過以太網上傳數據服務器，多功能儀表、無線測溫
、溫度變送器、檔位變送器、直流係統以及其它智能設備接入通訊管理機上傳數據服務器，如圖4所示。

圖5 風力發電場監控界麵

1. 1. 風場監控

對整個風電場風機的基本參數（包括風速，功率
，轉速等）的(de)綜(zong)合(he)展(zhan)示(shi)

，並(bing)且(qie)可(ke)通(tong)過(guo)遠(yuan)程(cheng)控(kong)製(zhi)單(dan)個(ge)或(huo)多(duo)個(ge)風(feng)機(ji)的(de)啟(qi)停(ting)，實(shi)現(xian)對(dui)每(mei)個(ge)風(feng)機(ji)的(de)日(ri)發(fa)電(dian)量(liang)，月(yue)發(fa)電(dian)量(liang)，年(nian)發(fa)電(dian)量(liang)的(de)監(jian)控(kong)，便(bian)於(yu)實(shi)時(shi)監(jian)視(shi)風(feng)機(ji)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang)。

1. 2. 機組監控

對機組內的各個控製模塊的參數以及控製狀態的監控，模塊包括：變槳，偏航，齒輪箱
，發電機，液壓站，機艙，變流器
，電網，安全鏈
，轉矩，主軸，塔基，測風儀等。實現對每個模塊的參數、故障及趨勢圖的綜合展示。

1. 3. 實時數據顯示

風電場內的風機

、變電站等設備都配備傳感器和監測設備，能夠實時采集設備的運行電氣數據
、溫度、振動等參數，異常時及時預警。

1. 4. 功率管理

對有功參數和無功參數的展示、有功與無功的控製調節等功能
，切實可行的降低企業的運營成本，為實現節能減排的目標提供數據支撐。

1. 5. 生產報表

對風電量、風場性能指標、機組新能等重要參數進行報表功能的顯示和，支持按照時間維度（日
、月
、年）統計各風電場設備的運行情況。按日
、月
、年的查詢方式
，對重要參數進行分類分項統計，並生成報表。

1. 6. 統計分析

支(zhi)持(chi)多(duo)種(zhong)統(tong)計(ji)分(fen)析(xi)功(gong)能(neng)
，充(chong)分(fen)挖(wa)掘(jue)數(shu)據(ju)潛(qian)在(zai)價(jia)值(zhi)，提(ti)供(gong)節(jie)能(neng)優(you)化(hua)方(fang)案(an)，為(wei)管(guan)理(li)者(zhe)提(ti)供(gong)決(jue)策(ce)依(yi)據(ju)，切(qie)實(shi)可(ke)行(xing)的(de)提(ti)高(gao)企(qi)業(ye)的(de)管(guan)理(li)水(shui)平(ping)，並(bing)且(qie)最(zui)終(zhong)實(shi)現(xian)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)、科學生產的目標。分析方式包括：故障統計，功率曲線，可利用率統計，風玫瑰圖，風速功率報表，月日利用率以及停機時間統計等。

安科瑞唐曉娟