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Moxa Ethernet I/O在風(fēng)機(jī)箱變在線監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用

Moxa(摩莎)科技股份有限公司

摘要： 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人類對于能源的需求也日趨增高，但可利用能源的稀缺性使得世界各國逐步關(guān)注新能源和可再生能源的發(fā)展。由于風(fēng)電是減少二氧化碳排放的主要方式之一，各國政府都已表明將在政策上繼續(xù)支持本國的風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)。中國風(fēng)電裝機(jī)容量從2001年的40.2萬千瓦上升到2008年的1215萬千瓦，自2004年起中國風(fēng)電裝機(jī)增長率持續(xù)高于全球平均水平。

關(guān)鍵詞： 自動控制系統(tǒng)|DCS|FCS I/O 風(fēng)電監(jiān)測系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集低功耗惡劣環(huán)境

Abstract：

Key words :

項(xiàng)目介紹

　　隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人類對于能源的需求也日趨增高，但可利用能源的稀缺性使得世界各國逐步關(guān)注新能源和可再生能源的發(fā)展。由于風(fēng)電是減少二氧化碳排放的主要方式之一，各國政府都已表明將在政策上繼續(xù)支持本國的風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)。中國風(fēng)電裝機(jī)容量從2001年的40.2萬千瓦上升到2008年的1215萬千瓦，自2004年起中國風(fēng)電裝機(jī)增長率持續(xù)高于全球平均水平。到2020年，中國的風(fēng)電裝機(jī)將會突破1億千瓦。

　　由于風(fēng)場各機(jī)組之間距離少則幾百米，多則上公立，為了降低風(fēng)機(jī)輸出電能的損耗和穩(wěn)定電壓，各風(fēng)機(jī)需配置一臺箱式變壓器，然后并入100KV升壓變電站輸送到電網(wǎng)。所以在大規(guī)模風(fēng)場中，如何完善對箱變的監(jiān)控至關(guān)重要。傳統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)主要通過升壓變電站的微機(jī)綜合保護(hù)來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方調(diào)度。當(dāng)前的風(fēng)場采用無人值守，遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式，因此通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對箱變的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測，就成為解決問題的最佳方案。不僅可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)的集中監(jiān)測，也提升了管理的效率和數(shù)據(jù)的實(shí)時性，以便維護(hù)人員及時做決策，為風(fēng)機(jī)電力的并網(wǎng)提供可靠的保障。

系統(tǒng)需求

　　需采集多個變壓器狀態(tài)點(diǎn)，包括：油溫、壓力、報(bào)警開關(guān)、瓦斯保護(hù)等數(shù)據(jù)

　　易于整合現(xiàn)有的以太網(wǎng)絡(luò)

　　編程簡單，維護(hù)方便

　　定時、實(shí)時上報(bào)機(jī)制

　　寬溫，適用于現(xiàn)場惡劣環(huán)境

　　低功耗、緊湊式設(shè)計(jì)

Moxa解決方案

　　Moxa 第一代風(fēng)電箱變監(jiān)測專用機(jī)ioLogik E2242支持4個AI和12個DI/O，可滿足箱變中對多個數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的需求。不僅如此，ioLogik E2242提供以太網(wǎng)口，可以和現(xiàn)場的交換機(jī)相連，將采集的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)直接上傳至主控室，從而實(shí)現(xiàn)通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控風(fēng)機(jī)箱變的作用。Moxa即將推出第二代風(fēng)電箱變監(jiān)測專用機(jī)E1261，將更大程度滿足現(xiàn)場需求。

　　在這個案例中，一個風(fēng)場共有33臺1.5MW的風(fēng)機(jī)，每臺風(fēng)機(jī)搭配一臺箱變，因此在每臺箱變中選用一臺ioLogik E2242（或E1261），來采集箱變中的油溫、壓力、報(bào)警開關(guān)、瓦斯保護(hù)等參數(shù)數(shù)據(jù)。ioLogik E2242（或E1261）向上連接現(xiàn)場交換機(jī)，所有的交換機(jī)組成光纖環(huán)網(wǎng)，以確保數(shù)據(jù)可以實(shí)時的上傳至SCADA系統(tǒng)?；谶@種架構(gòu)，客戶只需極少的投入就實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)箱變的在線監(jiān)測功能，一旦發(fā)生問題，系統(tǒng)會自動報(bào)警，大大減少了人員的出差和后期設(shè)備維護(hù)成本。

　　Moxa以太網(wǎng)I/O無需編程，自帶的Click&Go™軟件設(shè)置功能，在毫秒級的時間內(nèi)即可完成對前端的數(shù)據(jù)采集、處理、通訊工作。此外，支持Active OPC Server，可與SCADA系統(tǒng)兼容，提供ioLogik產(chǎn)品與SCADA系統(tǒng)的無縫整合。Active OPC Server與傳統(tǒng)的輪詢方式不同，可通過Moxa ioLogik系列產(chǎn)品提供與HMI/SCADA系統(tǒng)之間的主動式（Push）通訊，同時提供即時的I/O狀態(tài)報(bào)告。正因如此，這種主動通訊方式使得只有當(dāng)事件驅(qū)動時，ioLogik才主動發(fā)送事件報(bào)告，相較于傳統(tǒng)的輪詢方式，這樣可以降低帶寬占有率高達(dá)80%，同時I/O響應(yīng)速度也提高了7倍。除了Active OPC Server之外，ioLogik還提供了Modbus/TCP和MXIO，讓您輕松和HMI/SCADA系統(tǒng)整合。

　　在這個風(fēng)機(jī)箱變在線監(jiān)測系統(tǒng)中，客戶將ioLogik E2242（或E1261）與遠(yuǎn)端的SCADA系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)本地?cái)?shù)據(jù)采集、監(jiān)測，并通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時將數(shù)據(jù)傳送至SCADA系統(tǒng)。系統(tǒng)中原有的硬件、軟件投入得到完整保留，不需作任何的調(diào)整，從而保障了客戶前期投入。ioLogik E2242（或E1261）的高效率、穩(wěn)定高、兼容強(qiáng)的特點(diǎn)得到了客戶的極大認(rèn)同，日后將更多的應(yīng)用在風(fēng)電箱變在線監(jiān)測系統(tǒng)中。

系統(tǒng)配置圖