一、概述 隨著傳統石化能源的逐漸枯竭和低碳經濟的興起，人類對風能等可再生能源的利用越來越重視，風力發電技術也逐步發展起來。 當前，風電機組的分布比較分散，監控參數也比較多，而一般風能資源豐富的地區都比較偏遠，而且基礎設施也不完善，這就給風力機組的監控提出了新的課題。 為充分有效地利用風力進行發電，正確掌握系統運行狀態，快速診斷系統故障，提高風電站運行的可靠性、安全性與經濟效益，本文介紹一種基于數傳電臺通信技術的風電遠程監控系統。數傳電臺通信技術具有組網方便、建設和維護成本低、傳輸距離遠、實時性高、響應時間快、通信可靠等優點，是本監控系統的理想通信方案。 二、系統組成 風電遠程監控系統結構如圖1所示，主要由現場監控、數據傳輸、監控中心三個部分組成。現場監控部分安裝在每臺風力發電機塔筒的控制柜內，每臺風力發電機的現場監控能夠對該風力發電機的運行狀態進行監控，并對采樣的數據進行初步的處理；數據傳輸部分將現場采樣的數據發送到遠程監控中心服務器。
圖1 系統結構圖 1.現場監控部分 現場監控部分由風機控制器和數傳電臺組成，遠程監控中心通過數傳電臺提供的無線傳輸通道對現場發電機組各參數的進行采集與控制：電網參數、氣象參數、機組狀態參數、變槳控制、發電機運行控制和管理等。 2.數據傳輸部分 數據傳輸部分選擇美國GE MDS生產的數傳電臺，它采用數字信號處理、糾錯編碼、軟件無線電、數字調制解調和表面貼片一體化設計等技術，具有高性能、高可靠的特點，電臺提供標準的RS-232數據口可直接與風機控制器連接，傳輸速率19200bps，誤碼低于10-6（-110dBm時），發射功率0.5-25瓦可調節，任何型號的電臺可設置為主站或遠程站使用，無中轉通信距離達80公里，能適應室內或室外的惡劣工作環境。電臺可工作于單工、半雙工、全雙工方式，收發同頻或異頻中轉組網，并具有遠程診斷、測試、監控功能，能滿足風電監系統數據采集和控制需求，是風電監系統數據傳輸部分的理想選擇。 數傳電臺通過RS-232數據線連接到風機控制器，將采集到的風電機組運行的各種參數傳送到遠程監控中心，同時將監控中心下發的各種指令傳送到風機控制器，完成對風電機組的控制。 3.遠程監控中心 遠程監控中心的作用是接收各個風電站的運行數據，監控其運行狀態，保存其運行數據。遠程監控中心由風機控制器和數傳電臺組成，它通過數傳電臺搭建的無線傳輸通道與各個風電站通信，向它們發送控制信息和收集狀態信息。 遠程監控中心應該能夠處理顯示以下各種參數：氣象參數、機組的運行數據、機組狀態參數、電網參數、電網故障、各機組運行過程中發生的故障等。 遠程監控管理中心要能夠進行技術分析，為管理層、技術部門、維護部門等不同用戶提供有針對性的報表，方便進行管理。 三、總結 風電技術是一種綠色無污染的可再生能源，其技術的發展對于當前遇到的污染嚴重、極端天氣頻發等各種問題是一種從根本上的解決之道。為風電遠程監控系統提供數據傳輸通道的數傳電臺，一定要選用技術指標高、質量穩定可靠的電臺，再經過現場測試，確定天線類型、架設高度和電臺的功率，以確保系統穩定可靠的運行。 美國GE MDS的數傳電臺為系統的無故障運行而設計，是本監控系統數據傳輸設備的理想選擇。