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风力发电是一种新型的绿色能源,正成为世界各国争相开发的新技术领域。随着工业的发展,电力紧缺及供电环境问题日益突出,利用可再生能源-风能,作为未来最重要的清洁替代能源,对于缓解能源匮乏具有非常重要的意义。而变速双馈风力发电技术以其成本低、效率高等特点成为当今风力发电技术中的主流。
风力机含有较多的旋转机械,而且风力发电受自然风的影响,风机故障频度较高,并由此造成了巨大的经济损失。为防止风机的突发事故,需要对风机的性能状态实施在线监测,监测风机的运行状况,定期分析其异常数据,出现故障时及时进行故障诊断,定期对风机性能进行测试,了解和掌握风机性能的衰减程度,也成为保障安全运行的重要技术措施。
伴随着计算机技术与测试仪器技术的结合,虚拟仪器技术应运而生。虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。在此基础上,本文提出了利用NI公司开发软件LabVIEW构建风机运行状态远程监测系统的方案。
本文工作主要分为三部分。第一部分探讨了虚拟仪器的机理、特点、组成以及与网络化虚拟仪器系统有关的网络技术,详细地提出了LabVIEW开发环境的特点及其开发远程监测系统的构建方案;第二部分研究了风力发电机的基本工作原理,并在虚拟仪器技术的基础上,构建了风里发电机组运行状态监视及性能测试系统的总体结构,然后根据系统设计要求完成了系统硬件设计,对传感器、数据采集卡进行了选型,设计了信号调理电路;第三部分围绕开发的系统进行讨论和研究,针对网络化虚拟仪器,实现了风力发电机组监测系统的软件设计。
系统采用PC-DAQ方式的虚拟仪器结构。系统主要实现两大功能:一是数据的采集。系统采用模块化的设计,将系统分为选项设置、数据采集、操作说明等模块,各模块采用层次结构进行编程,实现数据的采集监测、处理、存储和显示等功能。二是网络通信。系统使用LabVIEW提供的WEB网页发布技术,通过服务器向用户授权,用户访问网页的方式达到远程监测的目标。