基于紫金桥组态软件的风力发电机远程监控系统

关键字：紫金桥 组态软件 风力发电机 远程监控
一、概述
风能资源是清洁的可再生能源，经过多年的发展，当前的风力发电技术具有成熟度高，应用规模大，技术发展速度快的特点。世界各地分布着众多的风力发电场，风电场最重要的设备是风力发电机，对于风力发电机的维护必然也是至关重要的，但是风电场大多建设在野外，环境恶劣，并且规模很大，如果使用全人力维护的方法，必然产生维护效率低、成本高、服务不及时的缺点。针对这一问题，本文描述了紫金桥软件结合GPRS无线通讯方式对于风力发电机远程监控的解决方案。
系统架构图：

采用远程无线监控的方式，利用覆盖全国的移动公司GPRS网络平台，将风机的各个参数，包括环境风速、电网电压、发电机转速、入网电流、入网功率、入网累计发电量、短路刹车状态、液压刹车状态、变流器状态等，通过DTU将数据端发往调度中心的数据中心服务器上的数据库，并通过紫金桥监控软件对数据进行实现监控、报警、报表统计、曲线分析、数据总貌等多项功能。服务器支持B/S远程访问。
二、系统功能描述
系统主要功能特点如下：
1、实时数据显示
以报表、图形动画等多种形式显示当前的实时数据，并可以通过导航切换不同的监控设备。数据实时刷新，能快速的获得风机的环境风速、电网电压、发电机转速、入网电流、入网功率、入网累计发电量、短路刹车状态、液压刹车状态、变流器状态等参数。

以拓扑图的形式展现风机间的组织关系，支持鼠标消息，当鼠标进入每个风机单元时，会自动显示当前风机的实时参数值。当风机有报警时，对应的报警灯会闪烁。

支持视频嵌入，能过通过视频服务器获得现场风机的实时视频信息，以便直观掌握风机的运行情况。

2、历史数据报表
支持多种形式的报表查询，实现重要参数的日报、月报、季报及年报等。报表格式灵活，能方便的构建各种复杂报表。紫金桥软件支持文本编辑框、下拉框、表格、复选框等各类Windows控件，能够实现较好的查询交互界面。

历史数据支持两种保存方式：变化率保存和时间间隔保存，采用两级压缩的方式，在保证数据完整性的前提下，将数据所占的空间降到最低。实际现场运行，10000点数据，1秒钟保存一次历史数据，一年历史数据文件所占的磁盘空间不超过20G。

历史数据查询能做到秒级响应，一次能过查询上万条记录，便于数据的分析与跟踪。报表支持打印，并能够导出excel文件或者图片。

利用历史报表，能够以多种方式显示环境风速、电网电压、发电机转速、入网功率、入网累计发电量等参数的历史记录，方便进行对比、归档、分析、统计数据处理功能。
3、过程趋势和统计分析
系统提供图形化的历史数据分析界面。每个窗口同时可以显示8支趋势笔，每支笔的起始时间、时间范围可以随意指定，因此用户可以对同一位号在不同时刻进行比较。可以随意选择区域进行放大。同时提供统计分析功能，可以对任何一段趋势曲线的统计值进行计算，帮助用户进行统计分析。趋势笔可以随意动态指定，并且可以保存到文件中，以便下次调用。

4、报警提示及查询
紫金桥监控组态软件提供实时/历史报警功能，支持限值报警、变化率报警和偏差报警，并且可设置报警延时和报警死区。可以跟踪测点的报警出现、报警确认、报警恢复等多种状态，每种状态单独记录，方便事故追忆和责任追踪。另外，支持报警设置的在线修改。
系统把报警处理作为数据对象的属性，封装在数据对象内，由数据库自动处理。当数据对象的值或者状态发生变化时，数据库就会判断对应的数据对象是否发生了报警或者报警是否已经结束，并把报警信息按照用户指定的方式显示出来。同时，系统也可以根据用户的组态设定，把报警信息导入到相关的关系数据库文件中。

5、安全管理系统
安全管理支持用户分组，用户继承所在组的全部权限，且可以定义拥有自己的私有权限。对窗口、各种点、各种操作等都提供了完整的安全保护机制，只有授权用户才可以操作。


三、总结
通过该系统，维护人员可以随时在线监控各个风力发电机的运行状态，及时的收到报警信息，及时处理，避免出现故障影响系统安全，也免去了对各风力发电机的现场定期检查和巡视。

世界各地分布着众多的风力发电场，风电场最重要的设备是风力发电机，对于风力发电机的维护必然也是至关重要的，但是风电场大多建设在野外，环境恶劣，并且规模很大，如果使用全人力维护的方法，必然产生维护效率低、成本高、服务不及时的缺点。