CN114400699A - 分散式风电场集中控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及分散式风电场集中控制系统，它包括风电场、第一发电机组、第二发电机组、第N发电机组和汇聚发电机组，并网控制器将系统数据进行统计，通过通信模块和导线分别传输至路由器A、路由器B和路由器N，路由器A、路由器B和路由器N再通过无线传送方式将系统数据传输至汇聚发电机组内部的汇聚路由器，汇聚路由器将系统数据传输至微波发射器，再由微波发射器将系统数据传送至微波接收器，微波接收器将接收的系统数据传送至控制终端内部的SCADA系统，以便工作人员进行查看和控制，当具有多个风电场时，同样可使用此种方式，以便对多个风电场进行同时控制；本发明具有安装方便、成本较低、连接范围广、控制效果好的优点。

Description

分散式风电场集中控制系统
技术领域
本发明属于风力发电技术领域，具体涉及分散式风电场集中控制系统。
背景技术
随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭，人类越来越重视可再生能源的利用，风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视，伴随着风电技术的不断发展，风力发电系统在电力系统中的应用日益增加，但是风电场通常都建设于远离市区，交通不畅的田野山区，并且分布较为分散，目前分散式风电场大多使用SCADA系统控制一个风电场风机的数据，通过光缆进行数据通讯，可以实现风机通信的稳定运行，但是受到地形的影响，铺设光缆较为困难，施工成本较高，且一套SCADA系统只能控制一个风电场设备，只能监控一个风电场风机的运行数据，不能具备监控多个风电场运行的能力，增加了风机的控制硬件，提高了运行成本，并且无法实现统一的控制，对风电场控制操作极为不便。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种安装方便、成本较低、连接范围广、控制效果好的分散式风电场集中控制系统。
本发明的目的是这样实现的：分散式风电场集中控制系统，它包括风电场、第一发电机组、第二发电机组、第N发电机组和汇聚发电机组，所述的风电场包括第一发电机组、第二发电机组、第N发电机组和汇聚发电机组，所述的第一发电机组、第二发电机组、第N发电机组和汇聚发电机组下方均设置有塔架进行支撑，所述的第一发电机组、第二发电机组、第N发电机组和汇聚发电机组上方均设置有机舱，所述的机舱内部设置有并网控制器，所述的并网控制器内侧设置有通信模块，所述的机舱上方设置有放置盒，所述的放置盒左右两侧均设置有固定板，所述的固定板内部设置有固定螺栓，所述的放置盒前侧设置有门挡，所述的门挡通过合页与放置盒连接，所述的放置盒上侧设置有通槽，所述的放置盒上方设置有顶盖，所述的放置盒内部设置有路由器，所述的路由器上侧设置有天线，所述的天线可从通槽内部穿过，所述的路由器通过导线与通信模块连接，所述的风电场内部还设置有微波发射器、微波中继站和微波接收器，所述的微波发射器和微波中继站均设置于支撑架顶端，所述的微波接收器设置于风电场升压站屋顶。
所述的第一发电机组、第二发电机组、第N发电机组和汇聚发电机组内部分别设置有路由器A、路由器B、路由器N和汇聚路由器。
所述的汇聚发电机组位于风电场中部位置。
所述的微波发射器和微波接收器之间设置有微波中继站，所述的微波中继站之间间隔距离为50km。
所述的通信模块可以为RS485或TCP/IP通信模块。
所述的微波接收器与控制终端连接，所述的控制终端内部设置有SCADA系统。
所述的控制终端还设置有显示器、储存硬盘和打印机。
所述的固定板可通过固定螺栓与机舱连接。
所述的放置盒左右两侧均设置有散热孔，所述的顶盖后侧设置有透风口。
本发明的有益效果：本装置在使用时，第一发电机组、第二发电机组和第N发电机组内部的并网控制器将系统数据进行统计，系统数据包括风轮转速、发电机转速、机舱内部温度、机舱振动等，通过通信模块和导线分别传输至路由器A、路由器B和路由器N，路由器A、路由器B和路由器N再通过无线传送方式将系统数据传输至汇聚发电机组内部的汇聚路由器，汇聚路由器将系统数据传输至微波发射器，再由微波发射器将系统数据传送至微波接收器，若微波发射器与微波接收器之间距离较远时，可在微波发射器与微波接收器之间设置微波中继站，以增加传送距离，微波接收器将接收的系统数据传送至控制终端内部的SCADA系统，以便工作人员进行查看和控制，当具有多个风电场时，同样可使用此种方式，以便对多个风电场进行同时控制，本发明具有安装方便、成本较低、连接范围广、控制效果好的优点。
附图说明
图1为本发明分散式风电场集中控制系统的结构示意图。
图2为本发明分散式风电场集中控制系统的放置盒正视图。
图3为本发明分散式风电场集中控制系统的放置盒侧视剖面图。
图4为本发明分散式风电场集中控制系统的系统框图。
图5为本发明分散式风电场集中控制系统的系统数据传输流程图。
图6为本发明分散式风电场集中控制系统的多个风电场控制示意图。
图中：1、风电场 2、第一发电机组 3、第二发电机组 4、第N发电机组5、汇聚发电机组 6、塔架 7、机舱 8、并网控制器 9、通信模块 10、放置盒 11、固定板 12、固定螺栓 13、门挡 14、合页 15、通槽 16、散热孔 17、顶盖 18、透风口 19、路由器 20、天线 21、导线22、微波发射器 23、微波中继站 24、风电场升压站 25、微波接收器 26、支撑架 27、控制终端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
实施例1
如图1-6所示，分散式风电场集中控制系统，它包括风电场1、第一发电机组2、第二发电机组3、第N发电机组4和汇聚发电机组5，所述的风电场1包括第一发电机组2、第二发电机组3、第N发电机组4和汇聚发电机组5，所述的第一发电机组2、第二发电机组3、第N发电机组4和汇聚发电机组5下方均设置有塔架6进行支撑，所述的第一发电机组2、第二发电机组3、第N发电机组4和汇聚发电机组5上方均设置有机舱7，所述的机舱7内部设置有并网控制器8，所述的并网控制器8内侧设置有通信模块9，所述的机舱7上方设置有放置盒10，所述的放置盒10左右两侧均设置有固定板11，所述的固定板11内部设置有固定螺栓12，所述的放置盒10前侧设置有门挡13，所述的门挡13通过合页14与放置盒10连接，所述的放置盒10上侧设置有通槽15，所述的放置盒10上方设置有顶盖17，所述的放置盒10内部设置有路由器19，所述的路由器19上侧设置有天线20，所述的天线20可从通槽15内部穿过，所述的路由器19通过导线21与通信模块9连接，所述的风电场1内部还设置有微波发射器22、微波中继站23和微波接收器25，所述的微波发射器22和微波中继站23均设置于支撑架26顶端，所述的微波接收器25设置于风电场升压站24屋顶。
所述的第一发电机组2、第二发电机组3、第N发电机组4和汇聚发电机组5内部分别设置有路由器A、路由器B、路由器N和汇聚路由器。
所述的汇聚发电机组5位于风电场1中部位置。
所述的微波发射器22和微波接收器25之间设置有微波中继站23，所述的微波中继站23之间间隔距离为50km。
所述的通信模块9可以为RS485或TCP/IP通信模块。
所述的微波接收器25与控制终端27连接，所述的控制终端27内部设置有SCADA系统。
所述的控制终端27还设置有显示器、储存硬盘和打印机。
本发明在使用时，第一发电机组2、第二发电机组3和第N发电机组4内部的并网控制器8将系统数据进行统计，系统数据包括风轮转速、发电机转速、机舱内部温度、机舱振动等，通过通信模块9和导线21分别传输至路由器A、路由器B和路由器N，路由器A、路由器B和路由器N再通过无线传送方式将系统数据传输至汇聚发电机组5内部的汇聚路由器，汇聚路由器将系统数据传输至微波发射器22，再由微波发射器22将系统数据传送至微波接收器25，若微波发射器22与微波接收器25之间距离较远时，可在微波发射器22与微波接收器25之间设置微波中继站23，以增加传送距离，微波接收器25将接收的系统数据传送至控制终端27内部的SCADA系统，以便工作人员进行查看和控制，当具有多个风电场1时，同样可使用此种方式，以便对多个风电场1进行同时控制，本发明具有安装方便、成本较低、连接范围广、控制效果好的优点。
实施例2
如图1-6所示，分散式风电场集中控制系统，它包括风电场1、第一发电机组2、第二发电机组3、第N发电机组4和汇聚发电机组5，所述的风电场1包括第一发电机组2、第二发电机组3、第N发电机组4和汇聚发电机组5，所述的第一发电机组2、第二发电机组3、第N发电机组4和汇聚发电机组5下方均设置有塔架6进行支撑，所述的第一发电机组2、第二发电机组3、第N发电机组4和汇聚发电机组5上方均设置有机舱7，所述的机舱7内部设置有并网控制器8，所述的并网控制器8内侧设置有通信模块9，所述的机舱7上方设置有放置盒10，所述的放置盒10左右两侧均设置有固定板11，所述的固定板11内部设置有固定螺栓12，所述的放置盒10前侧设置有门挡13，所述的门挡13通过合页14与放置盒10连接，所述的放置盒10上侧设置有通槽15，所述的放置盒10上方设置有顶盖17，所述的放置盒10内部设置有路由器19，所述的路由器19上侧设置有天线20，所述的天线20可从通槽15内部穿过，所述的路由器19通过导线21与通信模块9连接，所述的风电场1内部还设置有微波发射器22、微波中继站23和微波接收器25，所述的微波发射器22和微波中继站23均设置于支撑架26顶端，所述的微波接收器25设置于风电场升压站24屋顶。
为了更好的效果，所述的第一发电机组2、第二发电机组3、第N发电机组4和汇聚发电机组5内部分别设置有路由器A、路由器B、路由器N和汇聚路由器。
为了更好的效果，所述的汇聚发电机组5位于风电场1中部位置，方便进行系统数据的接收。
为了更好的效果，所述的微波发射器22和微波接收器25之间设置有微波中继站23，所述的微波中继站23之间间隔距离为50km。
为了更好的效果，所述的通信模块9可以为RS485或TCP/IP通信模块，可通过此两种方式中的一种与控制终端27进行数据和通信的交换。
为了更好的效果，所述的微波接收器25与控制终端27连接，所述的控制终端27内部设置有SCADA系统。
为了更好的效果，所述的控制终端27还设置有显示器、储存硬盘和打印机，可将所接收系统数据通过显示屏进行查看，历史数据可使用储存硬盘进行备份储存或使用打印机进行打印。
为了更好的效果，所述的固定板11可通过固定螺栓12与机舱7连接。
为了更好的效果，所述的放置盒10左右两侧均设置有散热孔16，可对路由器19进行散热效果，所述的顶盖17后侧设置有透风口18，以减轻风力对顶盖17的影响。
为了更好的效果，所述的第N发电机组4代表风电场1内部具有N个数量的单个发电机组。
为了更好的效果，所述的控制终端27可通过Web服务器进入，方便进行系统数据查看和控制指令的发布。
本发明在使用时，先通过固定螺栓12将放置盒10安装于机舱7上方，开启门挡13，将路由器19通过放置盒10开口放入，天线20可沿着通槽15移动，合紧门挡13将路由器19安放于放置盒10内部，顶盖17对路由器19具有防护作用，防止雨雪杂物进入放置盒10对路由器19造成损坏，通过导线21将路由器19与并网控制器8内侧通信模块9连接，第一发电机组2、第二发电机组3和第N发电机组4内部的并网控制器8将系统数据进行统计，系统数据包括风轮转速、发电机转速、机舱内部温度、机舱振动等，通过通信模块9和导线21分别传输至路由器A、路由器B和路由器N，路由器A、路由器B和路由器N再通过无线传送方式将系统数据传输至汇聚发电机组5内部的汇聚路由器，汇聚路由器将系统数据传输至微波发射器22，再由微波发射器22将系统数据传送至微波接收器25，若微波发射器22与微波接收器25之间距离较远时，可在微波发射器22与微波接收器25之间设置微波中继站23，以增加传送距离，微波接收器25将接收的系统数据传送至控制终端27内部的SCADA系统，以便工作人员进行查看和控制，当具有多个风电场1时，同样可使用此种方式，以便对多个风电场1进行同时控制，路由器19设置于机舱7上方，微波发射器22和微波中继站23设置于支撑架26上方，微波接收器25设置于风电场升压站24上方，尽可能使传输信号之间减少阻挡，减轻所受地形影响，本装置将多个分散式风电场1接入到同一系统，可以实现远程集中监视控制，同时实现风电场1网络安全防护的要求，同时解决的数据传输使用光缆的施工限制，降低了运行成本，本发明具有安装方便、成本较低、连接范围广、控制效果好的优点。

Claims (9)

1.分散式风电场集中控制系统，它包括风电场、第一发电机组、第二发电机组、第N发电机组和汇聚发电机组，其特征在于：所述的风电场包括第一发电机组、第二发电机组、第N发电机组和汇聚发电机组，所述的第一发电机组、第二发电机组、第N发电机组和汇聚发电机组下方均设置有塔架进行支撑，所述的第一发电机组、第二发电机组、第N发电机组和汇聚发电机组上方均设置有机舱，所述的机舱内部设置有并网控制器，所述的并网控制器内侧设置有通信模块，所述的机舱上方设置有放置盒，所述的放置盒左右两侧均设置有固定板，所述的固定板内部设置有固定螺栓，所述的放置盒前侧设置有门挡，所述的门挡通过合页与放置盒连接，所述的放置盒上侧设置有通槽，所述的放置盒上方设置有顶盖，所述的放置盒内部设置有路由器，所述的路由器上侧设置有天线，所述的天线可从通槽内部穿过，所述的路由器通过导线与通信模块连接，所述的风电场内部还设置有微波发射器、微波中继站和微波接收器，所述的微波发射器和微波中继站均设置于支撑架顶端，所述的微波接收器设置于风电场升压站屋顶。
2.如权利要求1所述的分散式风电场集中控制系统，其特征在于：所述的第一发电机组、第二发电机组、第N发电机组和汇聚发电机组内部分别设置有路由器A、路由器B、路由器N和汇聚路由器。
3.如权利要求2所述的分散式风电场集中控制系统，其特征在于：所述的汇聚发电机组位于风电场中部位置。
4.如权利要求1所述的分散式风电场集中控制系统，其特征在于：所述的微波发射器和微波接收器之间设置有微波中继站，所述的微波中继站之间间隔距离为50km。
5.如权利要求1所述的分散式风电场集中控制系统，其特征在于：所述的通信模块可以为RS485或TCP/IP通信模块。
6.如权利要求1所述的分散式风电场集中控制系统，其特征在于：所述的微波接收器与控制终端连接，所述的控制终端内部设置有SCADA系统。
7.如权利要求6所述的分散式风电场集中控制系统，其特征在于：所述的控制终端还设置有显示器、储存硬盘和打印机。
8.如权利要求1所述的分散式风电场集中控制系统，其特征在于：所述的固定板可通过固定螺栓与机舱连接。
9.如权利要求1所述的分散式风电场集中控制系统，其特征在于：所述的放置盒左右两侧均设置有散热孔，所述的顶盖后侧设置有透风口。
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