风力发电机组状态监测与分析系统设计与实现

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为实现碳峰值和碳中和目标,大力发展新能源是必由之路,其中风力发电是一种有效降低碳排放量的清洁发电方式。风力发电机组大多地处偏远地区,所处环境恶劣,工况复杂多变,给运维工作带来困难,其状态监测与分析系统是延长资产寿命,维持设备健康的重要保障。当前,风力发电规模还在迅速扩大,来自不同生产厂商的不同设备有着不同的监控系统,多种数据采集接口规范、复杂的通信协议,这些给风力发电机组集中管理带来不便。为此,设计一个规范的、支持数据共享与信息交换的风力发电机组状态监测与分析系统具有重要意义。论文针对风力发电机组状态监测与分析系统展开研究,主要工作包括:(1)完成了风力发电机组状态监测与分析系统需求分析。对风电机组的监测对象进行了建模;对IEC 61400-25标准和IEC 61970 CIM标准进行分析,完成了从IEC 61400-25信息模型向IEC 61970 CIM进行映射,最终建立风电场CIM。(2)设计了风力发电机组状态监测与分析系统。给出硬件架构、软件架构,构建了数据库模型,设计了系统的功能,完成了界面设计。(3)实现了基于B/S架构的风力发电机组状态监测与效能分析系统,可通过对实际与设计功率曲线值的偏差对标完成劣化分析。完成了数据采集、通信模块、数据处理模块、用户交互界面的开发。最后以某风电场中24台风电机组的在线效能分析作为实例,验证了该系统的有效性。通过风力发电机组状态监测与分析系统的研究,完成了标准化风电机组监测系统的设计,方便了风电场运维人员的监控管理,提高了风电场的综合管理能力,可为未来风电场集中远程管理系统的开发提供参考。
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