โซลูชันระบบการตรวจสอบแบบรวมศูนย์สำหรับฟาร์มลม

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

บริษัท เอเครล จำกัด

เชิงนามธรรม:เนื่องจากเป็นแหล่งพลังงานสะอาดชนิดหนึ่ง กำลังการผลิตติดตั้งของฟาร์มกังหันลมจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ฟาร์มกังหันลมแบ่งออกเป็นฟาร์มกังหันลมบนบกและฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่ง โดยทั่วไปแล้วฟาร์มกังหันลมเหล่านี้ตั้งอยู่ในพื้นที่ห่างไกล มีการติดตั้งแบบกระจัดกระจาย และมีสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ดังนั้น ฟาร์มกังหันลมจึงต้องมีระบบตรวจสอบระยะไกลเพื่ออำนวยความสะดวกแก่บุคลากรด้านปฏิบัติการและการบำรุงรักษาในการจัดการการดำเนินงานของฟาร์มกังหันลมอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

คีย์เวิร์ด:ฟาร์มกังหันลม ระบบตรวจสอบแบบรวมศูนย์ อุปกรณ์วัดและควบคุมหม้อแปลงกล่อง

1.อุปกรณ์ไฟฟ้าสำหรับฟาร์มลม

ห้องโดยสารชั้นบนสุดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแต่ละเครื่องติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกังหันและส่วนหน้าเป็นใบพัดพัดลมแบบปรับได้ ระบบสามารถปรับมุมเอียงของใบพัดได้ตามสภาพลมที่แตกต่างกัน ความเร็วทั่วไปของใบพัดพัดลมอยู่ที่ 10-15 รอบต่อนาที โดยสามารถปรับความเร็วรอบของกระปุกเกียร์เป็น 1,500 รอบต่อนาทีเพื่อขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า PLC อุตสาหกรรมยังได้รับการกำหนดค่าในห้องเครื่องสำหรับการควบคุมและการรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้อง ความเร็วลม ทิศทางลม ความเร็วในการหมุน กำลังงานจริงและกำลังงานปฏิกิริยาของการผลิตไฟฟ้าและข้อมูลที่เกี่ยวข้องอื่นๆ จะถูกรวบรวมผ่าน PLC และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกควบคุมแบบเรียลไทม์ผ่านข้อมูลที่รวบรวมได้ บนบก มีการติดตั้งหม้อแปลงกล่องที่ด้านล่างของหอลมเพื่อรับผิดชอบในการเสริมกำลังและบรรจบกัน ตามสภาพพลังงานและภูมิศาสตร์ กังหันลมหลายตัวจะได้รับการเสริมกำลังครั้งเดียวและเชื่อมต่อแบบขนานเพื่อบรรจบกันที่สถานีไฟฟ้าเสริมกำลัง ส่งไฟฟ้าไปยังกริด แผนผังการเดินสายไฟฟ้าของฟาร์มลมแสดงไว้ในรูปที่ 1 แรงดันไฟฟ้าที่พัดลมปล่อยออกมาโดยทั่วไปคือ 0.69kV ซึ่งจะเพิ่มขึ้นเป็น 10kV หรือ 35kV โดยหม้อแปลงกล่อง หลังจากเชื่อมต่อขนานกันหลายครั้งแล้ว พัดลมจะเชื่อมต่อกับบัสบาร์ด้านข้างแรงดันต่ำของสถานีย่อยเพิ่มแรงดัน จากนั้นจึงเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็น 110kV หรือสูงกว่าโดยหม้อแปลงหลักเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้า

แตกต่างจากพลังงานลมบนบก เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของพลังงานลมนอกชายฝั่ง (ความชื้นสูง ความหนาแน่นของเกลือสูง) หม้อแปลงชนิดแห้งที่ใช้ในการเพิ่มแรงดันขั้นต้นจึงถูกผสานเข้าในห้องเครื่องของพัดลมดูดอากาศ ซึ่งไม่เพียงแต่แก้ปัญหาพื้นที่ที่ใช้ทั้งหมดของหน่วยเท่านั้น แต่ยังหลีกเลี่ยงความยุ่งยากในการป้องกันที่เกิดจากการติดตั้งหม้อแปลงในตำแหน่งที่ต่ำกว่าอีกด้วย

รูปที่ 1 แผนผังการเดินสายไฟฟ้าของฟาร์มกังหันลม

2. อุปกรณ์ป้องกันและวัดและควบคุมสำหรับฟาร์มลม

จากการผลิตไฟฟ้าจากกังหันลม - หม้อแปลงกล่องเสริม - จุดบรรจบ - สถานีเสริม บัสบาร์แรงดันปานกลาง - หม้อแปลงหลัก - สถานีเสริม บัสบาร์แรงดันสูง - เต้ารับแรงดันสูง - การเชื่อมต่อกริด ตรงกลางต้องได้รับการเสริมแรงสองครั้งก่อนที่จะรวมเข้ากับกริด กริดไฟฟ้ามีอุปกรณ์ไฟฟ้าจำนวนมากและหลายประเภท และความล้มเหลวใดๆ ในลิงก์ใดๆ จะส่งผลกระทบต่อการทำงานปกติของฟาร์มลม ดังนั้น จึงจำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันและการวัดและการควบคุมในลิงก์ทั้งหมดของฟาร์มลม เพื่อตรวจสอบสถานะการทำงานของฟาร์มลมอย่างครอบคลุม รูปที่ 2 เป็นแผนผังของการกำหนดค่าอุปกรณ์ป้องกันและการวัดและการควบคุมของฟาร์มลม

รูปที่ 2 แผนผังการกำหนดค่าของอุปกรณ์วัดและควบคุมการป้องกันสำหรับฟาร์มลม

2.1 กล่องหม้อแปลงอุปกรณ์วัดและควบคุม

เพื่อลดการสูญเสียของสายในฟาร์มลมบนบก โดยทั่วไปจะติดตั้งสถานีเสริมแรงแบบกล่อง 0.69/35(10)kV ไว้ข้างๆ กังหันลม ระยะห่างระหว่างกังหันลมในฟาร์มลมคือหลายร้อยเมตร ซึ่งอยู่ไกลจากห้องควบคุมกลาง หม้อแปลงไฟฟ้าเพิ่มแรงดันตั้งอยู่ในทุ่งโล่ง และสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติค่อนข้างรุนแรง ซึ่งทำให้การตรวจสอบด้วยมือทำได้ยาก อุปกรณ์วัดและควบคุมของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบกล่องเป็นส่วนหลักของระบบตรวจสอบของฟาร์มลม ซึ่งทำให้เกิดการจัดการหม้อแปลงไฟฟ้าแบบกล่องอย่างชาญฉลาด อุปกรณ์วัดและควบคุมสถานีกล่องสามารถป้องกันและตรวจสอบสถานีกล่องพลังงานลมจากระยะไกล ทำหน้าที่ของ "การส่งสัญญาณระยะไกล การวัดระยะไกล การควบคุมระยะไกล และการปรับระยะไกล" ได้อย่างเต็มที่ และปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงานและการบำรุงรักษาฟาร์มลมได้อย่างมาก

รูปที่ 3 อุปกรณ์วัดและควบคุมสถานีกล่องกังหันลม

อุปกรณ์วัดและควบคุมการป้องกันหม้อแปลงชนิดกล่อง AM6-PWC เป็นอุปกรณ์รวมที่รวมการป้องกัน การวัดและการควบคุม และการสื่อสารสำหรับความต้องการที่แตกต่างกันของหม้อแปลงเพิ่มแรงดันไฟลมและโฟโตวอลตาอิค การกำหนดค่าการทำงานแสดงไว้ในตารางด้านล่าง

2.2 การวัดและการควบคุมการป้องกันสายข้างและบัสบาร์แรงดันต่ำ

กังหันลมหลายตัวได้รับการเพิ่มแรงดันเป็น 35 (10) กิโลโวลต์เป็นครั้งแรก จากนั้นจึงเชื่อมต่อแบบขนานเพื่อสร้างวงจรที่เชื่อมต่อกับบัสบาร์ด้านข้างแรงดันต่ำของสถานีย่อยสเต็ปอัป เพื่อให้ได้การตรวจสอบที่ครอบคลุม สายไฟจึงติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันสายไฟ เครื่องมือวัดและควบคุมแบบมัลติฟังก์ชัน อุปกรณ์ตรวจสอบคุณภาพไฟฟ้า และอุปกรณ์วัดอุณหภูมิไร้สายเพื่อให้สามารถตรวจสอบการป้องกันไฟฟ้าของสายไฟ การวัด และอุณหภูมิแบบเรียลไทม์ได้ และบัสบาร์ด้านข้างแรงดันต่ำติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันอาร์ค

ตารางที่ 1 การวัดและการกำหนดค่าการควบคุมการป้องกันบัสบาร์และสายข้างแรงดันต่ำ

2.3 การวัดและควบคุมการป้องกันหม้อแปลงหลัก

หลังจากที่กังหันลมผลิตไฟฟ้าได้สำเร็จโดยบัสบาร์แรงดันต่ำด้านข้างแล้ว จะถูกเพิ่มแรงดันเป็น 110kV ผ่านหม้อแปลงหลักและเชื่อมต่อกับกริด หม้อแปลงหลักมีการติดตั้งระบบป้องกันแบบดิฟเฟอเรนเชียล ระบบป้องกันไฟสำรองสูง ระบบป้องกันไฟสำรองต่ำ ระบบป้องกันไฟฟ้าที่ไม่ใช่ไฟฟ้า อุปกรณ์วัดและควบคุม ระบบควบคุมอุณหภูมิหม้อแปลง และเครื่องส่งสัญญาณเกียร์ เพื่อให้เกิดการป้องกัน การวัด และการควบคุมฟังก์ชันของหม้อแปลงหลัก และการติดตั้งหน้าจอแบบรวมศูนย์

ตารางที่ 2 การวัดและการกำหนดค่าการควบคุมการป้องกันหม้อแปลงหลัก

2.4 การวัดและควบคุมการป้องกันสายแรงดันสูง

พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากฟาร์มลมจะถูกเพิ่มเป็นสองเท่าเป็น 110 กิโลโวลต์ จากนั้นจึงรวมเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้า สายไฟ 110 กิโลโวลต์ติดตั้งระบบป้องกันความแตกต่างของสายใยแก้วนำแสง ระบบป้องกันระยะทาง ระบบป้องกันการเกาะ และอุปกรณ์วัดและควบคุม

ตารางที่ 3 การวัดและการกำหนดค่าการควบคุมการป้องกันสาย 110kV

3.ระบบตรวจสอบฟาร์มลม

แพลตฟอร์มการตรวจสอบฟาร์มลมช่วยให้สามารถตรวจสอบ ควบคุม และจัดการสถานะการทำงานของฟาร์มลมและข้อมูลแบบเรียลไทม์ของกังหันลมได้ ปรับปรุงความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพการทำงานของฟาร์มลม ลดต้นทุนการบำรุงรักษา และสร้างการจัดการอัจฉริยะ

ฟาร์มกังหันลมครอบคลุมพื้นที่ค่อนข้างกว้าง และอุปกรณ์ต่างๆ ก็กระจัดกระจาย ระบบมีข้อกำหนดที่ค่อนข้างสูงสำหรับความน่าเชื่อถือของการสื่อสารข้อมูลและประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ หากเงื่อนไขเอื้ออำนวย สามารถใช้เครือข่ายวงแหวนซ้ำซ้อนใยแก้วนำแสงสำหรับการรวบรวมข้อมูลและการสื่อสาร และวิธีการไร้สาย LORA ยังสามารถใช้สำหรับการส่งข้อมูลได้อีกด้วย

รูปที่ 4 แผนผังระบบตรวจสอบฟาร์มลม

ข้อมูลของ PLC ของชุดพัดลมดูดอากาศและอุปกรณ์วัดและควบคุมหม้อแปลงกล่องจะถูกอัปโหลดไปยังเซิร์ฟเวอร์ข้อมูลในห้องควบคุมผ่านเครือข่ายวงแหวนใยแก้วนำแสง และข้อมูลของระบบอัตโนมัติที่ครอบคลุมของสถานีบูสเตอร์จะถูกอัปโหลดไปยังเซิร์ฟเวอร์ข้อมูลผ่านอีเทอร์เน็ต เครื่องส่งสัญญาณ ระบบ DC และอุปกรณ์อัจฉริยะอื่นๆ เชื่อมต่อกับเครื่องจัดการการสื่อสารเพื่ออัปโหลดข้อมูลไปยังเซิร์ฟเวอร์

3.1 การติดตามตรวจสอบฟาร์มลม

การแสดงข้อมูลอย่างครอบคลุมของพารามิเตอร์พื้นฐานของพัดลมดูดลมทั้งฟาร์ม (รวมถึงความเร็วลม พลังงาน ความเร็ว ฯลฯ) และสามารถรับรู้การผลิตไฟฟ้ารายวัน รายเดือน รายปี การตรวจสอบการผลิตไฟฟ้าสะดวกสำหรับการตรวจสอบสถานะการทำงานของพัดลมดูดลมแบบเรียลไทม์

3.2 การติดตามลูกเรือ

ตรวจสอบพารามิเตอร์และสถานะการควบคุมของแต่ละโมดูลควบคุมในหน่วย รวมถึง: ระยะพิทช์ การหันเห กระปุกเกียร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า สถานีไฮดรอลิก ห้องเครื่อง ตัวแปลง โครงข่ายไฟฟ้า โซ่ความปลอดภัย แรงบิด เพลาหลัก ฐานหอคอย มาตรวัดลม ฯลฯ ตระหนักถึงการแสดงพารามิเตอร์ ข้อผิดพลาด และกราฟแนวโน้มของแต่ละโมดูลอย่างครอบคลุม

3.3 การแสดงข้อมูลแบบเรียลไทม์

พัดลมดูดอากาศ สถานีย่อย และอุปกรณ์อื่นๆ ในฟาร์มกังหันลมติดตั้งเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ตรวจสอบ ซึ่งสามารถรวบรวมข้อมูลการทำงานไฟฟ้า อุณหภูมิ การสั่นสะเทือน และพารามิเตอร์อื่นๆ ของอุปกรณ์ได้แบบเรียลไทม์ และแจ้งเตือนทันท่วงทีในกรณีที่เกิดสิ่งผิดปกติ

3.4 การจัดการพลังงาน

การแสดงพารามิเตอร์แบบแอ็คทีฟและแบบตอบสนอง การควบคุมและการปรับพลังงานแบบแอ็คทีฟและแบบตอบสนอง และฟังก์ชันอื่นๆ สามารถลดต้นทุนการดำเนินงานขององค์กรได้อย่างมีประสิทธิภาพ และให้การสนับสนุนข้อมูลสำหรับเป้าหมายในการอนุรักษ์พลังงานและลดการปล่อยก๊าซ

3.5 รายงานผลการผลิต

ฟังก์ชั่นการแสดงและรายงานรายงานสำหรับพารามิเตอร์ที่สำคัญ เช่น พลังงานลม ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพฟาร์มลม และหน่วยพลังงานใหม่ และสนับสนุนสถิติการทำงานของอุปกรณ์ฟาร์มลมแต่ละเครื่องตามมิติเวลา (วัน เดือน และปี) ตามวิธีการสอบถามวัน เดือน และปี พารามิเตอร์ที่สำคัญจะถูกจัดประเภทและนับตามรายการ และสร้างรายงาน

3.6 การวิเคราะห์ทางสถิติ

รองรับฟังก์ชั่นการวิเคราะห์ทางสถิติที่หลากหลาย ดึงคุณค่าของข้อมูลออกมาใช้อย่างเต็มที่ นำเสนอโซลูชันการเพิ่มประสิทธิภาพการประหยัดพลังงาน จัดเตรียมพื้นฐานการตัดสินใจสำหรับผู้จัดการ ปรับปรุงระดับการจัดการขององค์กรในทางที่เป็นไปได้ และบรรลุเป้าหมายในการประหยัดพลังงาน ลดการปล่อยมลพิษ และผลิตทางวิทยาศาสตร์ในที่สุด วิธีการวิเคราะห์ประกอบด้วย สถิติความผิดพลาด กราฟกำลังไฟฟ้า สถิติความพร้อมใช้งาน แผนภูมิลม รายงานพลังงานความเร็วลม สถิติการใช้ประโยชน์และเวลาหยุดทำงานรายเดือนและรายวัน เป็นต้น

อ้างอิง:

[1] คู่มือการออกแบบและการใช้งานไมโครกริด Acrel Enterprise เวอร์ชัน 2022.05