風(fēng)電機(jī)組網(wǎng)絡(luò)覆蓋

王強(qiáng)　徐校

摘要：風(fēng)力發(fā)電技術(shù)比較成熟，近年來，風(fēng)機(jī)制造成本的持續(xù)下降和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的不斷增加，使得風(fēng)力發(fā)電這項(xiàng)技術(shù)成為可選擇的有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)電技術(shù)之一，也是目前應(yīng)用規(guī)模最大的新能源發(fā)電方式，發(fā)展風(fēng)電已成為許多國(guó)家推進(jìn)新能源轉(zhuǎn)型的核心內(nèi)容和應(yīng)對(duì)氣候變化的重要途徑，也是我國(guó)深入推進(jìn)新能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命、促進(jìn)大氣污染防治的重要手段。隨著信息全球化的快速發(fā)展，使人們的生活、工作變得更為便捷，其發(fā)展趨勢(shì)已然成為人們探討的重要課題。文章對(duì)風(fēng)電機(jī)組與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合進(jìn)行了有效探討。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電發(fā)電 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)

一、 風(fēng)電發(fā)電簡(jiǎn)介

風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置，稱作風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。如今主流的風(fēng)電機(jī)組機(jī)型又變槳變速雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和變槳變速直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變頻器上有所差別，構(gòu)造基本一致，均由葉輪、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、發(fā)電機(jī)、變槳系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、主控制系統(tǒng)、變頻器，變壓器及其他輔助設(shè)備組成。葉輪將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將機(jī)械能傳遞給發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)將葉輪轉(zhuǎn)換的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，再通過變頻器將發(fā)電機(jī)發(fā)出來的頻率、幅值均變化的交流電轉(zhuǎn)化為幅值、頻率穩(wěn)定的交流電，通過風(fēng)機(jī)側(cè)變壓器、配網(wǎng)、升壓站及送出線路，與電網(wǎng)相連，將電能送出，這就完成了風(fēng)電機(jī)組風(fēng)能到電能的轉(zhuǎn)換。

二、 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)有著“小巧輕便”及“通訊便捷”兩個(gè)特點(diǎn)，決定了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與PC互聯(lián)網(wǎng)的根本不同之處。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)可以“隨時(shí)、隨地、隨心”地享受互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)帶來的便捷，還表現(xiàn)在更豐富的業(yè)務(wù)種類、個(gè)性化的服務(wù)和更高服務(wù)質(zhì)量的保證，與傳統(tǒng)的桌面互聯(lián)網(wǎng)相比較，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)具有幾個(gè)鮮明的特性：

1. 便捷性和便攜性。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)是一張立體的網(wǎng)絡(luò)，GPRS、3G、4G和WLAN或WIFI構(gòu)成的無縫覆蓋，使得移動(dòng)終端具有通過上述任何形式方便聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)的特性;移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的基本載體是移動(dòng)終端。顧名思義，這些移動(dòng)終端不僅僅是智能手機(jī)、平板電腦，還有可能是智能眼鏡、手表、服裝、飾品等各類隨身物品。它們屬于人體穿戴的一部分，隨時(shí)隨地都可使用。

2. 即時(shí)性和精確性。

由于有了上述便捷性和便利性，人們可以充分利用生活中、工作中的碎片化時(shí)間，接收和處理互聯(lián)網(wǎng)的各類信息。不再擔(dān)心有任何重要信息、時(shí)效信息被錯(cuò)過了。無論是什么樣的移動(dòng)終端，其個(gè)性化程度都相當(dāng)高。尤其是現(xiàn)如今的智能化設(shè)備，如智能手機(jī)，每一個(gè)電話號(hào)碼都精確的指向了一個(gè)明確的個(gè)體，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)能夠針對(duì)不同的個(gè)體，提供更為精準(zhǔn)的個(gè)性化服務(wù)。

3. 感觸性和定向性。

這一點(diǎn)不僅僅是體現(xiàn)在移動(dòng)終端屏幕的感觸層面。更重要的是體現(xiàn)在照相、攝像、二維碼掃描，以及重力感應(yīng)、磁場(chǎng)感應(yīng)、移動(dòng)感應(yīng)，溫度、濕度感應(yīng)等無所不及的感觸功能。而基于LBS的位置服務(wù)，不僅能夠定位移動(dòng)終端所在的位置。

4、 終端和網(wǎng)絡(luò)的局限性。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)在便攜的同時(shí)，也受到了來自網(wǎng)絡(luò)能力和終端能力的限制：在網(wǎng)絡(luò)能力方面，受到無線網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境、技術(shù)能力等因素限制;在終端能力方面，受到終端大小、處理能力、電池容量等的限制。

三、風(fēng)電機(jī)組與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的積極意義

1、風(fēng)電機(jī)組網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用現(xiàn)狀

風(fēng)電場(chǎng)通過升壓站SCADA系統(tǒng)對(duì)所有風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行集中監(jiān)控，通過光纖連接所有風(fēng)電機(jī)組，實(shí)時(shí)采集風(fēng)機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行情況，并對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行控制，部分公司通過專線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在公司總部的集中監(jiān)控。為保證運(yùn)行數(shù)據(jù)的安全可靠以及SCADA監(jiān)控系統(tǒng)自身的局限性，風(fēng)電機(jī)組均無外網(wǎng)連接。通信連接如下圖。

2、 風(fēng)電機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)SCADA監(jiān)控簡(jiǎn)介及風(fēng)電機(jī)組網(wǎng)絡(luò)覆蓋實(shí)現(xiàn)方式

為充分有效地利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電，監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)作為自動(dòng)化控制的核心具有信息完整等優(yōu)點(diǎn)，能提高效率，正確掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，加快決策，有助于快速診斷系統(tǒng)故障狀態(tài)，對(duì)提高風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行的可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)效益具有不可替代的作用。

風(fēng)電機(jī)組現(xiàn)有的SCADA監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的功能：顯示機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如機(jī)組的功率、轉(zhuǎn)速和風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、壓力等;檢測(cè)電網(wǎng)數(shù)據(jù)包括電網(wǎng)三相電壓、三相電流、電網(wǎng)頻率、功率因數(shù);顯示風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，如運(yùn)行、維護(hù)、故障，并在監(jiān)控電腦上以直觀的形式顯示出來，以便運(yùn)行人員及時(shí)監(jiān)控風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況，保證風(fēng)電機(jī)組的安全和持續(xù)運(yùn)行。

SCADA監(jiān)控系統(tǒng)也有其弊端，因其安全性、復(fù)雜性及費(fèi)用等問題造成其功能擴(kuò)展的困難，而利用獨(dú)立與SCADA監(jiān)控的外網(wǎng)，很有效的解決的這些難題，外網(wǎng)連接的獨(dú)立，不涉及風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全性要求相對(duì)較低。

實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接過程，利用風(fēng)電機(jī)組現(xiàn)有光纜的冗余光纖，在風(fēng)電機(jī)組側(cè)和升壓站端添加部分設(shè)備：風(fēng)機(jī)側(cè)安裝光貓及無線通信設(shè)備，在升壓站側(cè)，安裝交換機(jī)連接互聯(lián)網(wǎng)，獨(dú)立于風(fēng)機(jī)通訊環(huán)路實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組的外網(wǎng)連接，通過移動(dòng)智能通信設(shè)備在機(jī)艙內(nèi)的功能擴(kuò)展，補(bǔ)充風(fēng)電機(jī)組SCADA監(jiān)控系統(tǒng)未能實(shí)現(xiàn)的功能。

3、網(wǎng)絡(luò)覆蓋移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備應(yīng)用探討

風(fēng)電的運(yùn)維檢修涉及液壓、機(jī)械、電氣、通訊等方便，故障點(diǎn)多面廣，檢修人員在故障處理時(shí)，通過故障處理APP查看本機(jī)型故障的處理方法或視頻通話等模式，協(xié)助風(fēng)機(jī)檢修人員故障處理;聽設(shè)備的運(yùn)行聲音是判斷風(fēng)電機(jī)組是否正常運(yùn)行的重要指標(biāo)，在風(fēng)電機(jī)組的重要部位安裝錄音設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)時(shí)檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況，優(yōu)化設(shè)備的巡視管理;通過網(wǎng)絡(luò)視頻連接，實(shí)時(shí)關(guān)注運(yùn)檢人員的工作情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，遇到緊急情況，根據(jù)機(jī)艙上安裝的設(shè)備，清楚風(fēng)電機(jī)組實(shí)時(shí)的運(yùn)行情況，也能積極應(yīng)對(duì)處理，切實(shí)保證人員設(shè)備安全;在培訓(xùn)時(shí)，實(shí)時(shí)直播現(xiàn)場(chǎng)的故障處理，增加培訓(xùn)方式多樣化和趣味性等等功能。

四、總結(jié)

隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷進(jìn)步、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅速提升，更多的傳感設(shè)備、移動(dòng)終端隨時(shí)隨地地接入網(wǎng)絡(luò)。隨著5G時(shí)代的即將到來，AI技術(shù)及大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)數(shù)據(jù)挖掘的不斷深入，針對(duì)風(fēng)電個(gè)性化定制的智能化應(yīng)用服務(wù)和營(yíng)銷方式將成為風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，通過不斷的優(yōu)化風(fēng)電的管理模式，提高風(fēng)電的管理效率，提升風(fēng)電的競(jìng)爭(zhēng)能力，促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，將是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的另一片藍(lán)海。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：云南龍?jiān)达L(fēng)力發(fā)電有限公司）