力控风电版监控组态软件，建立生产实时数据监视控制系统平台

最新推荐文章于 2025-06-08 11:43:06 发布

原创

最新推荐文章于 2025-06-08 11:43:06 发布 · 1.3k 阅读

16 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#数据库

1、行业背景

1.1、现状

随着人类越来越重视利用可再生能源，风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到重视。风能蕴量巨大，全球的风能约为2.74X109兆瓦，其中可利用风能约为2X107兆瓦，比地球上可开发利用的水能总量大10倍。中国风能储量很大，分布面广，仅陆地上的风能储量就约2.53亿千瓦。

1.2、需求分析

风能资源丰富的地区一般都比较偏远，而且环境恶劣。在风电站中，风电机组分布比较分散、监控参数多，这都会给风电系统的控制带来不利影响。为充分有效地利用风力进行发电，SCADA监控与数据采集系统作为自动化控制的核心具有信息完整等优点，它能提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策，有助于快速诊断系统故障状态，对提高风电场运行的可靠性、安全性与经济效益具有不可替代的作用。

力控科技作为国产监控组态软件的领军者一直关注风电行业的发展，结合国外厂商倍福（BeckHoff）的嵌入式PC控制器CX1020，总结多年在风电行业的应用经验，开发了力控风电版监控组态软件FCWP。

2、系统网络拓扑图

整个监控网络可以分为三个层次

1) 就地监控部分：布置在每台风力发电机塔筒的控制柜内，每台风力发电机的就地控制能够监控此台风力发电机的运行状态，并采集产生的数据。

2) 中央监控部分：布置在风电场控制室内。工作人员根据切换画面随时控制和了解风电场同一型号风力发电机的运行和操作。

3) 远程监控部分：根据需要布置在不同的地点，远程控制目前一般通过光纤或无线网络等通讯方式访问控制中控室主机。

3.德国BeckHoff嵌入式PC CX1020

德国倍福高性能嵌入式PC CX1020配备有1 GHz的CPU，在超低内核电压下运行，具有低热功耗的特点，其TDP（热设计功率）仅为7W。虽然设计非常紧凑，却不需要使用风扇。因为它用CF卡作为启动和存储介质，所以控制器内无需使用旋转介质，增加整个系统的平均无故障工作时间。精心的产品设计结构适合在恶劣的气候环境下正常运行，高速Ether CAT现场总线结合力控科技开发的风电专用协议，使整个控制系统具有快速控制技术以及实时风场网络监控等基本特征。

借助倍福嵌入式PC CX1020的强大功能和风电控制专用模块实现了对风机各参数的采集与控制，包括：电网参数、气象参数、机组状态参数、变桨控制、发电机运行控制和管理（机舱）等。

4.力控风电设备SCADA监控组态软件FCWP

力控风电设备SCADA监控组态软件FCWP具备风电行业专用的设备负荷专用曲线及监测组件，适合风电场级监控和风电场运维中心的系统集成，采用核心数据库系统，实现远程监视和接收汇总全国相关各风电场的所有风电机组、继电保护、风速、发电量、售电量等的运行情况，使各级部门都能及时了解风电机组运行状态和发电状况。

运维中心采用实时数据库系统软件。构建统一的实时生产数据监管平台，整合不同设备厂家的监控系统，在管理层建设统一的管理数据平台，实现以生产管理和安全管理为核心的自动报表功能、生产装置的监控功能、工艺指标的考核功能和安全防范、生产监督以及计量功能。建立生产实时数据监视系统平台，通过采集和整理风电场设备的数据，为专业管理人员提供庞大的信息数据库，便于分析数据，以辅助决策。网络结构采用C/S，通信效率高、易扩展、减少投资。运维中心采用双网关通信，数据通道和用户上网通道隔离，安全可靠。数据传输采用VPN方式，安全可靠，性价比高，系统软件稳定、可靠、可组态，便于维护和二次开发，减少投资。

5.就地监控部分

就地监控部分由下位数据采集处理系统德国Beckhoff嵌入式PC CX1020和上位力控风电版监控组态软件FCWP组成。

5.1、Beckhoff嵌入式PC CX1020控制实现

主控系统：主控系统是风机控制系统的主体，它实现自动启动、自动调向、自动调速、自动并网、自动解列、故障自动停机、自动电缆解绕及自动记录与监控等重要控制、保护功能。它对外的三个主要接口系统是监控系统、变桨控制系统、变频系统（变频器），它与监控系统接口完成交换风机实时数据及统计数据；与变桨控制系统接口完成控制叶片，实