风力发电场集中监控解决方案风电场监控系统安科瑞

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安科瑞 ASCP310-63B 壁挂式短路限流保护装置三相63A限流式保护器 ¥4550.00

80A三相限流式保护器 ASCP310-80B 安科瑞可选漏电和测温功能 ¥4900.00

0.2级AC0~5A 输出4~20mA 真有效值电流变送器 BD100-AI/IC-C12 安科瑞 ¥273.00

0.2级0-10V输出单相交流电压变送器 BD100-AV/V-A11 安科瑞 ¥210.00

安科瑞多回路开关量监测装置多回路电表AMC96N-4E3 ¥560.00

安科瑞多回路电能监控装置多功能电能表AMC96N-3E3 含税含运 2年质保 ¥560.00

产品详情

0引言

风力发电装机容量近年来快速增长。截至7月底，全国发电装机容量达27.4亿千瓦，同比增长11.5%。其中，太阳能和风力发电装机容量分别为4.9亿千瓦和3.9亿千瓦，同比增长42.9%和14.3%。风力发电场分陆上和海上风电，常位于偏远地区，环境恶劣。为便于运维管理，建立远程监控系统至关重要。

1风力发电场的电气设备

发电机组的顶部机舱配备了涡轮发电机，前端设有可调节的风叶，系统能够自动调整倾斜角度。风叶的正常转速为每分钟10至15转，而通过变速箱的调节，转速可提升至每分钟1500转以驱动发电机。机舱内配工业PLC，采集风速、风向、转速、发电功率等数据，实时控制发电机。在陆上风机塔底端，设有箱式变压器负责升压和汇流。依据功率输出和地理环境，多台风力发电机在一次升压处理后并联，形成电流汇流，然后接入升压变电站。接着，利用升压变压器进一步提高电压，最终并入主电网，为电网供应电能。风力发电场的电气接线示意图如图1所示。风机发出的电压通常为0.69kV，经过箱式变压器升压至10kV或35kV，多台风机并联汇流后接入升压变电站的低压侧母线。之后，通过主变压器再次升压至110kV或更高电压等级，然后接入电网。

与陆上风电不同，海上风电面临更为恶劣的环境条件（如高湿度和高盐密度）。因此，用于一次升压的干式变压器被集成在风机的机舱内。这种设计不仅解决了整个机组占地面积的问题，还避免了将变压器安装在较低位置可能带来的防护难题。

2风力发电场的保护和测控设备

风力发电场的发电流程涵盖了风机发电、升压箱变、汇流、升压站中压母线、主变压器、升压站高压母线以及高压出线，直至最终并入电网。在此流程中，需要进行两次升压操作，以确保电力能够顺利并网。鉴于涉及的电气设备众多且种类繁多，任何环节的故障都可能阻碍整个风力发电场的运行。因此，为了确保发电场的稳定运行，必须在各个关键环节部署相应的保护和测控装置，以便实时监测风电场的运行状态。图2展示了风力发电场保护和测控装置的配置布局。

2.1 箱变测控装置

为了减少线路损耗，在陆上风力发电场通常会在风机附近安装0.69/35(10)kV的箱式升压站。由于风力发电场中风机之间的距离可达数百米，并且距离集控室较远，升压变压器通常位于开阔的野外，面临较为恶劣的自然环境，这给人工巡视带来了不便。因此，箱式变压器（箱变）的测控成为了风电场监控的难题。箱变测控装置是风电场监控系统的关键组成部分，它实现了对箱变的智能化管理。利用箱变测控装置，我们能够对风电箱变执行保护和远程监控，实现“遥信、遥测、遥控、遥调”等关键功能，进而***提高风电场的运维效率。

AM6-PWC箱式变压器保护与测控装置是一款集成了保护、测量控制和通信功能的综合设备，专为满足风能和太阳能升压变压器的特定需求而设计。其功能配置详见下表。

2.2 低压侧线路和母线保护测控

在将多台风力发电机初次升压至35(10)kV后，这些发电机并联形成一个回路，并接入升压变电站的低压侧母线。在风电场中，当风机数量庞大时，连接至升压变电站低压侧母线的线路数量自然会增加。为了确保这些线路得到有效监控，我们配备了线路保护装置、多功能测控仪表、电能质量监测装置以及无线测温装置，从而实现对线路的电气保护、测量和温度的实时监控。此外，在低压侧母线还安装了弧光保护装置。