立华通讯管理机LEC-3110在风电场集中监控系统的应用_通讯管理机_风力发电

立华通讯管理机LEC-3110在风电场集中监控系统的应用

2012/5/8 9:55:39

1.背景概述

在全球能源供应紧张、环境问题突出的情况下，风能已在全球引起重视，大力发展清洁能源，使用风力发电已经成为解决世界能源短缺的重要途径之一。

由于风力发电受到环境本身的制约，风力发电机一般在恶劣的无人值守的环境下常年运行，因此在风力发电场中，如何实时有效的监控与采集各个风力发电机数据信息变得至关重要。风场的监控系统需要通过网络采集风机、气象监测、升压站、箱式变电站等系统的数据信息，并作本地存储和数据远传，对通讯设备的网络性能要求较高。

2.系统描述

2.1系统构架图

风场综合管理系统由三个部分组成，包括总公司核心数据中心、区域分公司分数据中心以及风电场数据采集站。其中，风电场数据采集站，主要负责采集风机、测风塔、升压站、箱式变电站、气象监测和电量监测等接口数据。区域分公司（风电公司）分数据中心，主要负责收集并存储本区域公司所辖各风电场上传的实时运行数据，同时将数据汇集至总部核心数据中心。总部核心数据中心，负责汇总收集下属各级风电场区域公司全部实时数据，并统一分析和比较，提供丰富的生产信息服务。

如下图1，为风场综合管理系统架构图。

2.2系统功能

立华嵌入式通讯管理机主要用于风电场数据采集站。

风电场数据采集系统采集升压站、风机监控系统、气象监测系统、风功率预测和箱式变电站系统的数据，本地保存，并将监控数据上传后台服务器。如下图2所示。

风电场数据采集系统实现不同类型风机信息统一采集处理和控制，为实现风电场远程监控系统提供数据基础。在风电场综合监控系统内布置WEB服务器，用户可在办公室或者任意地点通过网页浏览的方式获取风电场内风机的实时信息和历史记录；风电功率预测系统根据风电场多年运行资料，拟合风机实际运行功率曲线，包括超短期风力预测和日前风电出力预测；气象测量系统实时采集风电场的气象信息，以多种通信方式将采集、测量的气象信息上送到风电场综合监控系统；箱式变电站监控系统主要是对箱式变电站内部设备的模拟信号和开关信号进行采集和控制，并上传到当地的监控后台和升压站的自动化系统中，也就是将箱式变电站的现地控制单元（有的是带保护功能的现地保护控制单元）通过光纤环网组成多个子网络，再将各个子网络和当地主控层设备组成主干网，并与风电场综合监控系统通信；升压站自动化系统与变电站自动化系统基本一致，采集变电站内的各类电气信号，再通过以太网的形式传送至综合监控系统。

以上数据信息的采集通过立华公司的LEC-3110A设备实现。LEC-3110A使用INTEL ATOM D525 CPU，ICH8M芯片组，搭配6路Intel 82574L千兆网卡芯片，2路光隔离串口通信接口。

监控系统所应包括的监控对象，分为测量类、控制类、状态监视系统和后台存储。

如表1所示。

3.LEC-3110产品介绍

LEC-3110是立华科技推出的一款高性能、低功耗、无风扇的电力行业专用通讯管理设备，产品通过了中国电科院电力四级认证，包括：工频磁场、脉冲磁场、阻尼振荡磁场、高频干扰、快速瞬变脉冲群、静电放电、浪涌、高低温影响测试等56项非常严苛的测试。此产品采用模块化设计，便于根据不同的现场需求定制不同的产品规格。LEC-3110采用INTEL Atom D525双核1.8GHz CPU，南桥采用ICH8M，支持最大到4GB DDR3内存，6路INTEL 83574L扩展网口，使网络性能得到极大的提高，板载2路光隔离串口，适应电力现场对于EMC电磁抗干扰的要求。通过板上预留的PCI和PCI104接口，可以灵活扩展出6网10串，6网18串，以及对于百兆光口、CAN接口和B码对时功能的支持。冗余电源设计更加适合电力行业，端子输入支持110VDC/AC 和220VDC/AC，直流9~~36V输入。

LEC-3110支持Windows XP Embedded、Windows CE以及Linux操作系统。CTR按钮由客户自定义和控制，Run和PIO LED指示灯由客户自定义其物理意义，以适应客户不同的现场环境要求和客户需求。