本文選題：風(fēng)電場　切入點(diǎn)：遠(yuǎn)程監(jiān)控　出處：《東北大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來,我國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展迅速,裝機(jī)容量逐年激增,風(fēng)電場的規(guī)模不斷擴(kuò)大。風(fēng)電SCADA系統(tǒng)的重要性逐漸顯現(xiàn),各電力公司對其重視程度也達(dá)到前所未有的高度。隨著風(fēng)電場的分期擴(kuò)建,風(fēng)電場的機(jī)型越來越多,各風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng)規(guī)劃不合理,硬件選型冗余不足,多種通訊規(guī)約互不兼容等問題逐步凸顯出來。如何合理地規(guī)劃和設(shè)計(jì)大型風(fēng)電場的SCADA系統(tǒng)已成為一項(xiàng)重要課題。本文首先介紹了風(fēng)電場SCADA系統(tǒng)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢,分析了 SCADA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及監(jiān)控軟件運(yùn)行的基本原理,在其基礎(chǔ)上利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),提出了基于工業(yè)以太網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)方案,方案包含系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),硬件選型及設(shè)計(jì)施工中需要考慮的問題;深入研究了 Modbus/TCP協(xié)議,通過自行編制的測試程序測定了風(fēng)電機(jī)組Modbus/TCP協(xié)議的通訊地址點(diǎn)表;在此基礎(chǔ)上提出了中央監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)思路,并設(shè)計(jì)了直觀的人機(jī)交互界面。最終使系統(tǒng)達(dá)到了支持通用的Modbus/TCP通訊協(xié)議的目的。這樣不但可以為其他管理平臺提供通訊接口,而且功能可以持續(xù)改進(jìn)、創(chuàng)新,以滿足行業(yè)不斷變化的需求,提升公司產(chǎn)品的市場競爭力,提高經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,中央監(jiān)控系統(tǒng)軟件可以與本地監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、轉(zhuǎn)發(fā),并以圖形報(bào)表的形式進(jìn)行顯示等功能。通過中央監(jiān)控系統(tǒng)軟件可以實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電機(jī)組啟動、停止、復(fù)位、調(diào)節(jié)有功功率、無功功率等控制功能,可以實(shí)時(shí)顯示風(fēng)電機(jī)組各部件的信息,如溫度、風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、功率以及故障等一系列信息。在風(fēng)電機(jī)組國產(chǎn)化的背景下,本文可以為SCADA系統(tǒng)軟件的國產(chǎn)化提供了一定的幫助;同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用方面,本文所提出的SCADA系統(tǒng)整體方案,可以為大型風(fēng)電場SCADA系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工時(shí)提供參考,并在實(shí)踐中應(yīng)用。
[Abstract]:In recent years, the wind power industry in China has developed rapidly, the installed capacity has increased year by year, and the scale of wind farm has been expanding. The importance of wind power SCADA system has gradually appeared. With the expansion of wind farms, more and more types of wind farms are used, the system planning of SCADAs for remote monitoring and control of wind farms is unreasonable, and the redundancy of hardware selection is insufficient. Many kinds of communication protocols are incompatible with each other. How to reasonably plan and design the SCADA system of large wind farm has become an important issue. This paper first introduces the current situation and development trend of wind farm SCADA system. This paper analyzes the basic principle of the network architecture of SCADA system and the running of monitoring software. On the basis of it, a scheme of SCADA system based on industrial Ethernet is put forward by using modern network technology and computer technology. The scheme includes system network architecture. The hardware selection and the problems to be considered in the design and construction, the Modbus/TCP protocol is deeply studied, and the communication address list of the Modbus/TCP protocol of wind turbine is determined by the test program compiled by ourselves. On this basis, the design idea of the central monitoring system software is put forward. Finally, the system achieves the purpose of supporting the general Modbus/TCP communication protocol. In this way, not only can the communication interface be provided for other management platforms, but also the function can be continuously improved and innovated. In order to meet the changing needs of the industry, to enhance the market competitiveness of the company's products, and to increase economic benefits. The experiment shows that the central monitoring system software can interact with the local monitoring system to store and forward the data. Through the central monitoring system software, the functions of starting, stopping, resetting, adjusting active power, reactive power and so on can be realized. The information of wind turbine components such as temperature, wind speed, speed, power and fault can be displayed in real time. Under the background of domestication of wind turbine, this paper can provide some help for the localization of SCADA system software. At the same time, in the practical application, the overall scheme of SCADA system presented in this paper can provide a reference for the design and construction of SCADA system in large-scale wind farm, and it can be applied in practice.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM614

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本文編號：1646882