โซลูชันระบบตรวจสอบแบบรวมศูนย์สำหรับฟาร์มกังหันลม

โทรศัพท์: +86 18702111813 อีเมล: shelly@acrel.cn

บริษัท เอเครล จำกัด บจ.

เชิงนามธรรม: เนื่องจากเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานสะอาด กำลังการผลิตติดตั้งของฟาร์มกังหันลมจึงเติบโตอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ฟาร์มกังหันลมแบ่งออกเป็นฟาร์มกังหันลมบนบกและฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่ง โดยทั่วไปแล้วจะตั้งอยู่ในสถานที่ห่างไกล ซึ่งมีสถานที่ติดตั้งกระจัดกระจายและมีสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ดังนั้น ฟาร์มกังหันลมจึงจำเป็นต้องมีระบบตรวจสอบระยะไกลเพื่ออำนวยความสะดวกให้กับบุคลากรในการปฏิบัติงานและบำรุงรักษา เพื่อบริหารจัดการการดำเนินงานของฟาร์มกังหันลมได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

คำสำคัญ:ฟาร์มกังหันลม ระบบตรวจสอบแบบรวมศูนย์ อุปกรณ์วัดและควบคุมหม้อแปลงแบบกล่อง

1.อุปกรณ์ไฟฟ้าสำหรับฟาร์มกังหันลม

ห้องโดยสารด้านบนของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแต่ละชุดมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหัน และส่วนหน้าเป็นใบพัดลมแบบปรับได้ ระบบสามารถปรับมุมเอียงของใบพัดลมได้ตามสภาพลมที่แตกต่างกัน ความเร็วทั่วไปของใบพัดลมอยู่ที่ 10-15 จุด รอบต่อนาที โดยสามารถปรับความเร็วรอบกระปุกเกียร์ได้ที่ 1,500 รอบต่อนาที เพื่อขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า นอกจากนี้ PLC อุตสาหกรรมยังได้รับการกำหนดค่าในห้องเครื่องเพื่อควบคุมและรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องอีกด้วย ความเร็วลม ทิศทางลม ความเร็วการหมุน พลังงานที่ใช้งานและพลังงานปฏิกิริยาของการผลิตไฟฟ้าและข้อมูลอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องจะถูกรวบรวมผ่าน PLC และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกควบคุมแบบเรียลไทม์ผ่านข้อมูลที่รวบรวมไว้ บนบกมีการติดตั้งหม้อแปลงแบบกล่องที่ด้านล่างของหอลมเพื่อรับผิดชอบในการเพิ่มและบรรจบกัน ตามกำลังไฟฟ้าและสภาพทางภูมิศาสตร์ กังหันลมหลายตัวจะถูกเพิ่มพลังหนึ่งครั้งและเชื่อมต่อขนานกันเพื่อมาบรรจบกันที่สถานีจ่ายไฟย่อย ส่งไฟฟ้าเข้าโครงข่าย. แผนภาพการเดินสายไฟฟ้าของฟาร์มกังหันลมแสดงในรูปที่ 1 แรงดันไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากพัดลมโดยทั่วไปคือ 0.69kV ซึ่งถูกเพิ่มเป็น 10kV หรือ 35kV โดยหม้อแปลงแบบกล่อง หลังจากการบรรจบกันแบบขนานหลายครั้ง พวกมันจะเชื่อมต่อกับบัสบาร์แรงดันต่ำของสถานีย่อยแบบสเต็ปอัพ จากนั้นเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็น 110kV หรือสูงกว่าโดยหม้อแปลงหลัก เข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้า

แตกต่างจากพลังงานลมบนบก เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของพลังงานลมนอกชายฝั่ง (ความชื้นสูง ความหนาแน่นของเกลือสูง) หม้อแปลงชนิดแห้งที่ใช้สำหรับการเพิ่มกำลังหลักถูกรวมไว้ในห้องเครื่องยนต์ของพัดลมดูดอากาศ ซึ่งไม่เพียงแต่แก้ปัญหาเท่านั้น ของพื้นที่ทั้งหมดของยูนิต แต่ยังหลีกเลี่ยงปัญหาในการป้องกันที่เกิดจากการติดตั้งหม้อแปลงไว้ที่ตำแหน่งที่ต่ำกว่า

รูปที่ 1 แผนผังการเดินสายไฟฟ้าของฟาร์มกังหันลม

2. อุปกรณ์ป้องกันและการวัดและควบคุมสำหรับฟาร์มกังหันลม

ตั้งแต่การผลิตไฟฟ้าจากกังหันลม - หม้อแปลงบูสเตอร์บ็อกซ์ - จุดบรรจบกัน - บัสบาร์แรงดันปานกลางของสถานีบูสเตอร์ - หม้อแปลงหลัก - บัสบาร์แรงดันสูงของสถานีบูสเตอร์ - เต้ารับไฟฟ้าแรงสูง - การเชื่อมต่อโครงข่าย จะต้องเพิ่มส่วนกลางสองครั้งก่อนจึงจะรวมเข้ากับโครงข่ายได้ มีอุปกรณ์ไฟฟ้าจำนวนมากและหลายประเภท และความล้มเหลวในการเชื่อมต่อใด ๆ จะส่งผลกระทบต่อการทำงานปกติของฟาร์มกังหันลม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันและการวัดและควบคุมในทุกจุดเชื่อมต่อของฟาร์มกังหันลมเพื่อตรวจสอบสถานะการทำงานของฟาร์มกังหันลมอย่างครอบคลุม รูปที่ 2 เป็นแผนผังของการกำหนดค่าอุปกรณ์ป้องกันและการวัดและควบคุมของฟาร์มกังหันลม

รูปที่ 2 แผนภาพการกำหนดค่าของอุปกรณ์วัดและควบคุมการป้องกันสำหรับฟาร์มกังหันลม

2.1 อุปกรณ์วัดและควบคุมหม้อแปลงกล่อง

เพื่อลดการสูญเสียสายการผลิตในฟาร์มกังหันลมบนบก โดยทั่วไปจะมีการติดตั้งสถานีเพิ่มแรงดันชนิดกล่อง 0.69/35(10)kV ไว้ข้างกังหันลม ระยะห่างระหว่างกังหันลมในฟาร์มกังหันลมคือหลายร้อยเมตรซึ่งอยู่ห่างจากห้องควบคุมกลาง หม้อแปลงแบบสเต็ปอัพตั้งอยู่ในพื้นที่เปิด และสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติค่อนข้างรุนแรง ซึ่งทำให้การตรวจสอบด้วยตนเองทำได้ยาก อุปกรณ์วัดและควบคุมของหม้อแปลงชนิดกล่องเป็นส่วนหลักของระบบตรวจสอบของฟาร์มกังหันลม ซึ่งตระหนักถึงการจัดการอัจฉริยะของหม้อแปลงชนิดกล่อง อุปกรณ์วัดและควบคุมสถานีกล่องสามารถปกป้องและตรวจสอบสถานีกล่องพลังงานลมจากระยะไกล ตระหนักถึงฟังก์ชั่นของ "การส่งสัญญาณระยะไกล การวัดและส่งข้อมูลทางไกล การควบคุมระยะไกล และการปรับระยะไกล" อย่างเต็มรูปแบบ และยังปรับปรุงประสิทธิภาพของการดำเนินงานและการบำรุงรักษาฟาร์มกังหันลมได้อย่างมาก .

รูปที่ 3 อุปกรณ์วัดและควบคุมสถานีกล่องฟาร์มกังหันลม

อุปกรณ์วัดและควบคุมการป้องกันหม้อแปลงชนิดกล่อง AM6-PWC เป็นอุปกรณ์บูรณาการที่รวมการป้องกัน การวัดและการควบคุม และการสื่อสารสำหรับความต้องการที่แตกต่างกันของพลังงานลมและหม้อแปลงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบสเต็ปอัพ การกำหนดค่าการทำงานของมันแสดงอยู่ในตารางด้านล่าง

2.2 การวัดและควบคุมการป้องกันสายด้านข้างและบัสบาร์แรงดันต่ำ

กังหันลมหลายตัวถูกเพิ่มเป็น 35 (10) กิโลโวลต์เป็นครั้งแรก จากนั้นเชื่อมต่อแบบขนานเพื่อสร้างวงจรที่เชื่อมต่อกับบัสบาร์แรงดันต่ำของสถานีย่อยแบบสเต็ปอัพ - เพื่อให้บรรลุการตรวจสอบที่ครอบคลุม สายการผลิตได้ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันสายไฟ เครื่องมือวัดและควบคุมอเนกประสงค์ อุปกรณ์ตรวจสอบคุณภาพไฟฟ้า และอุปกรณ์วัดอุณหภูมิแบบไร้สายเพื่อให้ทราบถึงการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ของการป้องกันไฟฟ้า การวัด และอุณหภูมิในสายไฟ และ บัสบาร์ด้านข้างแรงดันต่ำมีอุปกรณ์ป้องกันส่วนโค้ง

ตารางที่ 1 เส้นข้างแรงดันต่ำ การวัดการป้องกันบัสบาร์ และการกำหนดค่าการควบคุม

2.3 การวัดและควบคุมการป้องกันหม้อแปลงหลัก

หลังจากที่การผลิตกระแสไฟฟ้าของกังหันลมมาบรรจบกันด้วยบัสบาร์ด้านข้างแรงดันต่ำ บัสบาร์จะถูกเพิ่มเป็น 110kV ผ่านหม้อแปลงหลักและเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า หม้อแปลงหลักมีการป้องกันที่แตกต่างกัน, การป้องกันการสำรองข้อมูลสูง, การป้องกันการสำรองข้อมูลต่ำ, การป้องกันที่ไม่ใช่ไฟฟ้า, อุปกรณ์วัดและควบคุม, การควบคุมอุณหภูมิของหม้อแปลง, และเครื่องส่งสัญญาณเกียร์เพื่อให้ทราบถึงฟังก์ชันการป้องกัน, การวัดและการควบคุมของหม้อแปลงหลัก และรวมศูนย์ การติดตั้งหน้าจอกลุ่ม

ตารางที่ 2 การกำหนดค่าการวัดและการควบคุมการป้องกันหม้อแปลงหลัก

2.4 การวัดและควบคุมการป้องกันสายไฟฟ้าแรงสูง

พลังงานไฟฟ้าที่สร้างโดยฟาร์มกังหันลมจะเพิ่มขึ้นสองเท่าเป็น 110kV จากนั้นจึงรวมเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้า สายการผลิต 110kV มีการป้องกันส่วนต่างของใยแก้วนำแสง การป้องกันระยะห่าง การป้องกันการกระจาย และอุปกรณ์วัดและควบคุม

ตารางที่ 3 การวัดและการกำหนดค่าการควบคุมการป้องกันสาย 110kV

3.ระบบตรวจสอบฟาร์มกังหันลม

แพลตฟอร์มการตรวจสอบฟาร์มกังหันลมตระหนักถึงการตรวจสอบ การควบคุม และการจัดการสถานะการทำงานของฟาร์มกังหันลมและข้อมูลแบบเรียลไทม์ของกังหันลม ปรับปรุงความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพการดำเนินงานของฟาร์มกังหันลม ลดต้นทุนการบำรุงรักษา และตระหนักถึงการจัดการอัจฉริยะ .

ฟาร์มกังหันลมครอบคลุมพื้นที่ค่อนข้างใหญ่ และอุปกรณ์กระจัดกระจาย ระบบมีข้อกำหนดค่อนข้างสูงสำหรับความน่าเชื่อถือในการสื่อสารข้อมูลและประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ หากเงื่อนไขเอื้ออำนวย สามารถใช้เครือข่ายวงแหวนสำรองไฟเบอร์ออปติกสำหรับการรวบรวมข้อมูลและการสื่อสาร และวิธีการไร้สาย LORA ก็สามารถนำมาใช้ในการส่งข้อมูลได้เช่นกัน

รูปที่ 4 แผนภาพระบบติดตามฟาร์มกังหันลม

ข้อมูลของ PLC ของชุดพัดลมระบายอากาศและอุปกรณ์วัดและควบคุมหม้อแปลงกล่องจะถูกอัปโหลดไปยังเซิร์ฟเวอร์ข้อมูลในห้องควบคุมผ่านเครือข่ายวงแหวนใยแก้วนำแสง และข้อมูลของระบบอัตโนมัติที่ครอบคลุมของสถานีบูสเตอร์จะถูกอัปโหลดไปยังข้อมูล เซิร์ฟเวอร์ผ่านอีเธอร์เน็ต เครื่องส่ง ระบบ DC และอุปกรณ์อัจฉริยะอื่นๆ เชื่อมต่อกับเครื่องจัดการการสื่อสารเพื่ออัพโหลดข้อมูลไปยังเซิร์ฟเวอร์

3.1 การติดตามฟาร์มกังหันลม

การแสดงพารามิเตอร์พื้นฐานของพัดลมดูดอากาศฟาร์มกังหันลมทั้งหมดอย่างครอบคลุม (รวมถึงความเร็วลม กำลัง ความเร็ว ฯลฯ) และสามารถรับรู้การผลิตไฟฟ้ารายวัน การผลิตไฟฟ้ารายเดือน รายปี การตรวจสอบการผลิตไฟฟ้าสะดวกแบบเรียลไทม์ การตรวจสอบสถานะการทำงานของพัดลมดูดอากาศ

3.2 การตรวจติดตามลูกเรือ

ตรวจสอบพารามิเตอร์และสถานะการควบคุมของแต่ละโมดูลควบคุมในหน่วย รวมถึง: ระยะพิทช์ การหันเห กระปุกเกียร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า สถานีไฮดรอลิก ห้องเครื่องยนต์ ตัวแปลง โครงข่ายไฟฟ้า โซ่นิรภัย แรงบิด เพลาหลัก ฐานทาวเวอร์ มาตรวัดลม ฯลฯ ตระหนักถึงการแสดงพารามิเตอร์ ข้อผิดพลาด และกราฟแนวโน้มของแต่ละโมดูลอย่างครอบคลุม

3.3 การแสดงข้อมูลแบบเรียลไทม์

พัดลมดูดอากาศ สถานีไฟฟ้าย่อย และอุปกรณ์อื่นๆ ในฟาร์มกังหันลมมีเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ตรวจสอบ ซึ่งสามารถรวบรวมข้อมูลไฟฟ้าที่ใช้งาน อุณหภูมิ การสั่นสะเทือน และพารามิเตอร์อื่นๆ ของอุปกรณ์แบบเรียลไทม์ และแจ้งเตือนอย่างทันท่วงทีในกรณีที่มีความผิดปกติ

3.4 การจัดการพลังงาน

การแสดงพารามิเตอร์แบบแอคทีฟและรีแอกทีฟ การควบคุมและการปรับพลังงานแอคทีฟและรีแอกทีฟ และฟังก์ชันอื่นๆ สามารถลดต้นทุนการดำเนินงานขององค์กรได้อย่างมีประสิทธิภาพ และให้การสนับสนุนข้อมูลสำหรับเป้าหมายการอนุรักษ์พลังงานและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

3.5 รายงานการผลิต

แสดงและรายงานฟังก์ชันรายงานสำหรับพารามิเตอร์ที่สำคัญ เช่น พลังงานลม ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของฟาร์มกังหันลม และหน่วยพลังงานใหม่ และสนับสนุนสถิติการทำงานของอุปกรณ์ฟาร์มกังหันลมแต่ละชนิดตามมิติเวลา (วัน เดือน และปี) ตามวิธีการสืบค้นแบบวัน เดือน และปี พารามิเตอร์ที่สำคัญจะถูกจำแนกและนับตามรายการ และสร้างรายงาน

3.6 การวิเคราะห์ทางสถิติ

สนับสนุนฟังก์ชันการวิเคราะห์ทางสถิติที่หลากหลาย เข้าถึงมูลค่าที่เป็นไปได้ของข้อมูลอย่างเต็มที่ นำเสนอโซลูชันการเพิ่มประสิทธิภาพการประหยัดพลังงาน ให้พื้นฐานการตัดสินใจสำหรับผู้จัดการ ปรับปรุงระดับการจัดการขององค์กรด้วยวิธีที่เป็นไปได้ และบรรลุเป้าหมายด้านพลังงานในที่สุด การประหยัด การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และการผลิตทางวิทยาศาสตร์ วิธีการวิเคราะห์ประกอบด้วย: สถิติข้อผิดพลาด เส้นโค้งกำลัง สถิติความพร้อม แผนภาพลมเพิ่มขึ้น รายงานพลังงานความเร็วลม สถิติการใช้งานรายเดือนและรายวัน และสถิติเวลาหยุดทำงาน ฯลฯ

อ้างอิง:

[1] คู่มือการออกแบบและแอปพลิเคชัน Acrel Enterprise Microgrid เวอร์ชัน 2022.05