风力发电场集中监控系统解决方案

作为清洁能源之一，风力发电场近几年装机容量快速增长。8月17日，国家能源局发布1-7月份全国电力工业统计数据。截至7月底，全国累计发电装机容量约27.4亿千瓦，同比增长11.5%。其中，太阳能发电装机容量约4.9亿千瓦，同比增长42.9%；风电装机容量约3.9亿千瓦，同比增长14.3%。风力发电场分为陆上风电和海上风电，一般地处偏僻，安装比较分散，环境也比较恶劣，因此风电场需要一套远程监控系统，便于运维人员更高效的管理风电场运行。

1. 风力发电场的电气设备

每台发电机组的顶部机仓配备有一个涡轮发电机，前端是可调整角度的风叶，系统可根据不同的风力状况来调整风叶的倾斜角度，风叶一般的转速为10～15转/分，通过变速箱可调节到1500转/分的转速驱动发电机。在机仓里同时也配置一台工业 PLC用于控制及相关数据采集，通过PLC采集风速、风向、转速、发电有功功率及无功功率等相关数据，并通过采集的数据对发电机进行实时控制。陆上在风机塔底端还设置箱变负责升压和汇流，根据功率和地理条件，多台风机一次升压后并联汇流接入升压变电站，通过升压变压器进一步提升电压后并入大电网为电网输送电能。风力发电场的电气接线示意图如图1所示。风机发出的电压一般为0.69kV，经过箱变升压为10kV或者35kV，多台并联汇流后接入升压变电站的低压侧母线，再次经过主变压器升压至110kV或者更高电压等级后接入电网。

不同于陆上风电，海上风电由于环境恶劣（高湿度、高盐密度），用于一次升压的干式变压器集成在风机的机仓内，这样既解决了整个机组的占地面积问题，又避免了将变压器安装在较低位置所带来的防护困难问题。