風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)仿真

背景概述

風(fēng)電場監(jiān)控仿真系統(tǒng)主要用于向相關(guān)專業(yè)人員展示風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）的基本功能和操作，幫助學(xué)生直觀的了解風(fēng)電場運(yùn)維工作、風(fēng)機(jī)基本原理以及風(fēng)電場現(xiàn)場吊裝過程等。該教學(xué)仿真軟件既包含工程實(shí)際使用的風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能，還包括現(xiàn)場風(fēng)況仿真、風(fēng)電機(jī)組仿真等功能。

系統(tǒng)構(gòu)成

風(fēng)電場監(jiān)控仿真系統(tǒng)是一套能滿足風(fēng)電場運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控和檢修維護(hù)的仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。 系統(tǒng)由人機(jī)交互界面、主驅(qū)動模塊、底層數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)學(xué)模型構(gòu)成。人機(jī)交互界面能夠較真實(shí)的模擬風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）的監(jiān)控功能，還能夠?qū)闻_風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行全面的操作模擬。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動態(tài)響應(yīng)全部由底層數(shù)學(xué)模型和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)完成，實(shí)現(xiàn)對真實(shí)風(fēng)機(jī)的仿真。

風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)能夠顯示風(fēng)機(jī)狀態(tài)、趨勢圖、柱形圖、報警記錄、操作事件，還實(shí)時顯示風(fēng)速、風(fēng)向、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、功率、軸承溫度等運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)信息。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真可以模擬風(fēng)電機(jī)組變槳、 偏航、電控、保護(hù)等系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行特性，真實(shí)再現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障及處理過程。 利用該仿真系統(tǒng)可進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組啟停、正常運(yùn)行、故障處理和維護(hù)檢修等全方位培訓(xùn)。

系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)功能
1、實(shí)時監(jiān)控功能
（1）機(jī)組實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示

機(jī)組的瞬時發(fā)電功率、累計發(fā)電量、發(fā)電小時數(shù)、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速等。
（2）機(jī)組狀態(tài)參數(shù)顯示
發(fā)電機(jī)線圈溫度、發(fā)電機(jī)前后軸承溫度、齒輪箱油溫度、齒輪箱前后軸承溫度、液壓系統(tǒng)油溫、齒輪箱油壓、油位、機(jī)艙振動、電纜扭轉(zhuǎn)、機(jī)艙溫度等。
（3）電網(wǎng)參數(shù)
電網(wǎng)三相電壓、三相電流、電網(wǎng)頻率、功率因數(shù)等。
（4）氣象參數(shù)
風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度等。
2、風(fēng)機(jī)運(yùn)維仿真功能
1、基本工況仿真
仿真機(jī)滿足不同培訓(xùn)目的工況：
1) 風(fēng)電場全停工況；
2) 有效風(fēng)速內(nèi)，風(fēng)機(jī)空轉(zhuǎn)工況；
3) 額定風(fēng)速內(nèi)，風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況；
4) 無效風(fēng)速時，風(fēng)機(jī)停機(jī)、待機(jī)工況。
2、風(fēng)機(jī)操作仿真
正常運(yùn)行和操作的仿真范圍主要包括：
1) 風(fēng)機(jī)正常起停機(jī)操作；
2) 風(fēng)機(jī)復(fù)位操作；
3) 風(fēng)機(jī)潤滑系統(tǒng)的正常運(yùn)行和操作；
4) 風(fēng)機(jī)液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行和操作；
5) 風(fēng)機(jī)偏航系統(tǒng)的正常運(yùn)行和操作；
3、故障仿真
風(fēng)機(jī)故障可由非正常操作引發(fā)，也可以人為設(shè)置。 仿真機(jī)對故障的仿真能夠?qū)崟r、 準(zhǔn)確地反映真實(shí)的故障現(xiàn)象。
風(fēng)機(jī)故障仿真范圍包括：
1) 潤滑系統(tǒng)故障；                   2) 冷卻系統(tǒng)故障；
3) 液壓系統(tǒng)故障；                   4) 偏航系統(tǒng)故障；
5) 變槳系統(tǒng)故障；                   6) 變流系統(tǒng)故障。
系統(tǒng)特點(diǎn)
1、監(jiān)控系統(tǒng)界面與實(shí)際工程應(yīng)用軟件一致；
2、內(nèi)置與實(shí)際風(fēng)機(jī)相同的控制邏輯和數(shù)學(xué)模型；
3、運(yùn)維及故障仿真與實(shí)際風(fēng)機(jī)一致。