Rüzgar çiftlikleri için merkezi izleme sistemi çözümü

Özet:Temiz enerji kaynaklarından biri olarak, rüzgar çiftliklerinin kurulu kapasitesi son yıllarda hızla büyüdü.Uzak yerlerde bulunuyorlar., dağıtılmış kurulumlar ve zorlu ortamlar.Rüzgar çiftlikleri, rüzgar çiftliği operasyonlarını daha verimli bir şekilde yönetmek için işletme ve bakım personelini kolaylaştırmak için uzaktan izleme sistemine ihtiyaç duyar.

Anahtar kelime:Rüzgar santrali, merkezi izleme sistemi, kutu transformatörü ölçüm ve kontrol cihazı

1Rüzgar çiftlikleri için elektrikli ekipman

Her jeneratör setinin üst kabininde bir türbin jeneratörü vardır ve ön ucu ayarlanabilir bir fan bıçağıdır.Sistem farklı rüzgar koşullarına göre fan bıçağının eğim açısını ayarlayabilirFan bıçağının genel hızı 10-15 rpm noktasıdır, jeneratörü çalıştırmak için vites kutusundan 1500 rpm hıza ayarlanabilir.Makine odasında kontrol ve ilgili veri toplama için endüstriyel bir PLC de yapılandırılmıştır.Rüzgar hızı, rüzgar yönü, dönüş hızı, elektrik üretiminin aktif gücü ve reaktif gücü ve diğer ilgili veriler PLC aracılığıyla toplanır.ve jeneratör toplanan verilerle gerçek zamanlı olarak kontrol edilir.Karada, rüzgar kulesinin alt kısmında güç ve coğrafi koşullara göre güç ve konverjensiyon için sorumlu bir kutu transformatörü kurulur.Birden fazla rüzgar türbini bir kez güçlendirilir ve güçlendirici alt istasyona yaklaşmak için paralel olarak bağlanırRüzgar çiftliğinin elektrik kablolama şeması Şekil 1'de gösterilmiştir.kutu transformatörü tarafından 10kV veya 35kV'ye yükseltilenBirden fazla paralel birleşimden sonra, basamak alt istasyonunun düşük voltajlı yan bas barına bağlanırlar ve daha sonra ana transformatör tarafından elektrik şebekesine 110kV veya daha yüksek bir seviyeye yükseltilirler.

Kıyı rüzgar enerjisinin sert ortamı (yüksek nemlilik, yüksek tuz yoğunluğu) nedeniyle kara rüzgar enerjisinden farklı olarak,Birincil güçlendirme için kullanılan kuru tip transformatör, çekim fanının motor bölmesine entegre edilmiştir., bu da sadece tüm ünitenin ayak izi problemini çözmekle kalmaz, aynı zamanda transformatörü daha düşük bir konuma yerleştirmenin neden olduğu koruma zorluğundan da kaçınır.

Şekil 1 Rüzgar çiftliğinin elektrik kablolarının şematik şeması

2- Rüzgar çiftlikleri için koruma ve ölçüm ve kontrol ekipmanları

From wind turbine power generation - booster box transformer - confluence - booster station medium voltage busbar - main transformer - booster station high voltage busbar - high voltage outlet - grid connectionElektrik şebekesi çok sayıda ve çok çeşitli elektrikli ekipmanlara sahiptir.ve herhangi bir bağlantıdaki herhangi bir arıza rüzgar çiftliğinin normal çalışmasını etkileyecektirBu nedenle, rüzgar çiftliğinin çalışma durumunu kapsamlı bir şekilde izlemek için rüzgar çiftliğinin tüm bağlantılarına koruma ve ölçüm ve kontrol cihazları kurmak gerekmektedir.Şekil 2, rüzgar çiftliğinin koruma ve ölçüm ve kontrol cihazlarının konfigürasyonunun bir şemasıdır..

Şekil 2 Rüzgar çiftlikleri için koruma ölçüm ve kontrol cihazlarının yapılandırma şeması

2.1 Kutu transformatörü ölçüm ve kontrol cihazı

Kıyı rüzgar çiftliklerinde hat kaybını azaltmak için, genellikle rüzgar türbini yanında 0,69/35 ((10) kV kutu tipi bir güçlendirici istasyon kurulur.Rüzgar santralindeki rüzgar türbinleri arasındaki mesafe yüzlerce metre.Merkezi kontrol odasından çok uzakta bulunan step-up transformatörleri açık alanda bulunur ve doğal ortam nispeten sert olduğundan manuel denetim zorlaşır.Kutu tipi transformatörün ölçüm ve kontrol cihazı, rüzgar çiftliğinin izleme sisteminin temel parçasıdır., kutu tipi transformatörün akıllı yönetimini gerçekleştirir. kutu istasyonu ölçüm ve kontrol cihazı rüzgar enerjisi kutu istasyonunu koruyabilir ve uzaktan izleyebilir,"Uzak sinyalizasyon"un işlevlerini tam olarak gerçekleştirmek, telemetri, uzaktan kumanda ve uzaktan ayarlama" ve rüzgar çiftliğinin işletme ve bakım verimliliğini büyük ölçüde iyileştirir.

Şekil 3 Rüzgar çiftliğinin kutu istasyonunun ölçüm ve kontrol cihazı

AM6-PWC kutu tipi transformatör koruma ölçüm ve kontrol cihazı, korumayı, ölçümü ve kontrolü entegre eden entegre bir cihazdır.Rüzgar enerjisi ve fotovoltaik step-up transformatörlerinin farklı gereksinimleri için iletişimFonksiyonel yapılandırması aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.

2.2 Düşük voltajlı yan hat ve basbar koruma ölçüm ve kontrolü

Birden fazla rüzgar türbini ilk kez 35 (10) kV'ye yükseltilir ve daha sonra paralel olarak, step-up alt istasyonunun düşük voltajlı yan barına bağlı bir devre oluşturmak için bağlanır. Kapsamlı bir izleme sağlamak için, hat hat koruma cihazları, çok fonksiyonel ölçüm ve kontrol cihazları, güç kalitesi izleme cihazları,ve kablosuz sıcaklık ölçüm cihazları hat elektrik koruma gerçek zamanlı izleme gerçekleştirmek için, ölçüm ve sıcaklık ve düşük voltajlı yan basbarlar yay koruma cihazlarıyla donatılmıştır.

Tablo 1 Düşük voltajlı yan hat, basbar koruma ölçümü ve kontrol yapılandırması

2.3 Ana transformatör koruma ölçümü ve kontrolü

Rüzgar türbininin enerji üretimi düşük voltajlı yan basbar ile birleştikten sonra, ana transformatör aracılığıyla 110kV'ye yükseltilir ve şebekeye bağlanır.Ana transformatör diferansiyel koruma ile donatılmıştır, yüksek yedek koruma, düşük yedek koruma, elektrik dışı koruma, ölçüm ve kontrol cihazı, transformatör sıcaklık kontrolü ve korumayı gerçekleştirmek için dişli verici,Ana transformatörün ölçüm ve kontrol fonksiyonu, ve merkezi grup ekran kurulumu.

Tablo 2 Ana transformatör koruma ölçümü ve kontrol konfigürasyonu

2.4 Yüksek voltaj hattı koruma ölçüm ve kontrolü

Rüzgar çiftliği tarafından üretilen elektrik enerjisi iki kez 110kV'ye yükseltilir ve daha sonra elektrik şebekesine dahil edilir.Uzaktan koruma, adalama karşı koruma ve ölçüm ve kontrol cihazları.

Tablo 3 110kV hat koruma ölçümü ve kontrol yapılandırması

3Rüzgar çiftliği izleme sistemi

Rüzgar santrali izleme platformu, rüzgar santralinin çalışma durumunun ve rüzgar türbinlerinin gerçek zamanlı verilerinin izlenmesini, kontrolünü ve yönetimini gerçekleştirir.Rüzgar çiftliğinin güvenilirliğini ve işletme verimliliğini arttırır, bakım maliyetlerini azaltır ve akıllı yönetimi gerçekleştirir.

Rüzgar partisi nispeten büyük bir alanı kaplar ve ekipman dağılmıştır.Şartlar izin veriyorsa, optik fiber redundant ring ağı veri toplama ve iletişim için kullanılabilir ve LORA kablosuz yöntemi de veri aktarımı için kullanılabilir.

Şekil 4 Rüzgar çiftliği izleme sistemi şeması

Çekim fan ünitesi PLC ve kutu transformatör ölçüm ve kontrol cihazının verileri, optik fiber halka ağı üzerinden kontrol odasındaki veri sunucusuna yüklenir.ve destek istasyonunun kapsamlı otomasyon sisteminin verileri Ethernet üzerinden veri sunucusuna yüklenirGöndericiler, DC sistemleri ve diğer akıllı cihazlar, veriyi sunucuya yüklemek için iletişim yönetimi makinesine bağlanır.

3.1 Rüzgar çiftliğinin izlenmesi

Tüm rüzgar çiftliği çekim fan temel parametrelerinin kapsamlı görüntülenmesi (rüzgar hızı, güç, hız, vb dahil), ve günlük güç üretimi, aylık güç üretimi fark edebilirsiniz,Güç üretiminin yıllık izlenmesi, çekim fanının çalışma durumunun gerçek zamanlı izlenmesi için uygundur..

3.2 Mürettebatın izlenmesi

Birimdeki her bir kontrol modülünün parametrelerini ve kontrol durumunu izlemek, aşağıdakiler de dahil olmak üzere: pitch, yaw, gearbox, generator, hidrolik istasyonu, makine odası, dönüştürücü, güç şebekesi, güvenlik zinciri, tork,ana akım, kule tabanı, rüzgar ölçer, vb. Her modülün parametrelerinin, hatalarının ve trend grafiklerinin kapsamlı bir şekilde gösterilmesini gerçekleştirin.

3.3 Gerçek zamanlı veri gösterimi

Rüzgar parkındaki çekim fanı, alt istasyonları ve diğer ekipmanlar, çalışma elektrik verilerini, sıcaklığı,donanımın titreşim ve diğer parametreleri gerçek zamanlı olarak, ve anormallikler durumunda zamanında uyarılar vermek.

3.4 Güç yönetimi

Aktif ve reaktif parametrelerin gösterimi, the control and adjustment of active and reactive power and other functions can effectively reduce the operating costs of enterprises and provide data support for the goal of energy conservation and emission reduction.

3.5 Üretim raporu

Rüzgar enerjisi, rüzgar çiftliği performans göstergeleri ve yeni enerji birimi gibi önemli parametreler için görüntüleme ve rapor raporlama işlevleri,ve destek istatistikleri her rüzgar çiftliği ekipmanının zaman boyutuna göre çalışması (gün)Gün, ay ve yıl sorgu yöntemine göre, önemli parametreler maddeye göre sınıflandırılır ve sayılır ve rapor oluşturulur.

3.6 İstatistik analiz

Çeşitli istatistiksel analiz işlevlerini desteklemek, verilerin potansiyel değerini tam olarak kullanmak, enerji tasarrufu optimizasyon çözümleri sağlamak, yöneticiler için karar alma temelini sağlamak,İşletmelerin yönetim seviyesini uygulanabilir bir şekilde iyileştirmek, ve nihayetinde enerji tasarrufu, emisyon azaltımı ve bilimsel üretim hedefine ulaşmak. analiz yöntemleri şunları içerir: hata istatistikleri, güç eğrisi, kullanılabilirlik istatistikleri, rüzgar gül diyagramı,Rüzgar hızı gücü raporu, aylık ve günlük kullanım ve duraklama istatistikleri vb.

Referanslar:

[1] Acrel Enterprise Microgrid Tasarım ve Uygulama Kılavuzu. Sürüm 2022.05