风电机组网络覆盖

王强　徐校

摘要：风力发电技术比较成熟，近年来，风机制造成本的持续下降和运行经验的不断增加，使得风力发电这项技术成为可选择的有市场竞争力的发电技术之一，也是目前应用规模最大的新能源发电方式，发展风电已成为许多国家推进新能源转型的核心内容和应对气候变化的重要途径，也是我国深入推进新能源生产和消费革命、促进大气污染防治的重要手段。随着信息全球化的快速发展，使人们的生活、工作变得更为便捷，其发展趋势已然成为人们探讨的重要课题。文章对风电机组与移动互联网的结合进行了有效探讨。

关键词：风电发电 移动互联网

一、 风电发电简介

风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。如今主流的风电机组机型又变桨变速双馈风力发电机组和变桨变速直驱风力发电机组，在传动机构和变频器上有所差别，构造基本一致，均由叶轮、传动机构、发电机、变桨系统、偏航系统、主控制系统、变频器，变压器及其他辅助设备组成。叶轮将风能转化为机械能，传动机构将机械能传递给发电机，发电机将叶轮转换的机械能转化为電能，再通过变频器将发电机发出来的频率、幅值均变化的交流电转化为幅值、频率稳定的交流电，通过风机侧变压器、配网、升压站及送出线路，与电网相连，将电能送出，这就完成了风电机组风能到电能的转换。

二、 移动互联网的特点

移动互联网有着“小巧轻便”及“通讯便捷”两个特点，决定了移动互联网与PC互联网的根本不同之处。移动互联网可以“随时、随地、随心”地享受互联网业务带来的便捷，还表现在更丰富的业务种类、个性化的服务和更高服务质量的保证，与传统的桌面互联网相比较，移动互联网具有几个鲜明的特性：

1. 便捷性和便携性。

移动互联网的基础网络是一张立体的网络，GPRS、3G、4G和WLAN或WIFI构成的无缝覆盖，使得移动终端具有通过上述任何形式方便联通网络的特性;移动互联网的基本载体是移动终端。顾名思义，这些移动终端不仅仅是智能手机、平板电脑，还有可能是智能眼镜、手表、服装、饰品等各类随身物品。它们属于人体穿戴的一部分，随时随地都可使用。

2. 即时性和精确性。

由于有了上述便捷性和便利性，人们可以充分利用生活中、工作中的碎片化时间，接收和处理互联网的各类信息。不再担心有任何重要信息、时效信息被错过了。无论是什么样的移动终端，其个性化程度都相当高。尤其是现如今的智能化设备，如智能手机，每一个电话号码都精确的指向了一个明确的个体，移动互联网能够针对不同的个体，提供更为精准的个性化服务。

3. 感触性和定向性。

这一点不仅仅是体现在移动终端屏幕的感触层面。更重要的是体现在照相、摄像、二维码扫描，以及重力感应、磁场感应、移动感应，温度、湿度感应等无所不及的感触功能。而基于LBS的位置服务，不仅能够定位移动终端所在的位置。

4、 终端和网络的局限性。

移动互联网业务在便携的同时，也受到了来自网络能力和终端能力的限制：在网络能力方面，受到无线网络传输环境、技术能力等因素限制;在终端能力方面，受到终端大小、处理能力、电池容量等的限制。

三、风电机组与移动互联网结合的积极意义

1、风电机组网络应用现状

风电场通过升压站SCADA系统对所有风电机组进行集中监控，通过光纤连接所有风电机组，实时采集风机的运行数据，监测风电机组的运行情况，并对风电机组进行控制，部分公司通过专线网络实现在公司总部的集中监控。为保证运行数据的安全可靠以及SCADA监控系统自身的局限性，风电机组均无外网连接。通信连接如下图。

2、 风电机组现场SCADA监控简介及风电机组网络覆盖实现方式

为充分有效地利用风力进行发电，监控与数据采集（SCADA）系统作为自动化控制的核心具有信息完整等优点，能提高效率，正确掌握系统运行状态，加快决策，有助于快速诊断系统故障状态，对提高风电场运行的可靠性、安全性与经济效益具有不可替代的作用。

风电机组现有的SCADA监控系统能实现的功能：显示机组的运行数据，如机组的功率、转速和风速、风向、温度、压力等;检测电网数据包括电网三相电压、三相电流、电网频率、功率因数;显示风电机组的运行状态，如运行、维护、故障，并在监控电脑上以直观的形式显示出来，以便运行人员及时监控风机的运行情况，保证风电机组的安全和持续运行。

SCADA监控系统也有其弊端，因其安全性、复杂性及费用等问题造成其功能扩展的困难，而利用独立与SCADA监控的外网，很有效的解决的这些难题，外网连接的独立，不涉及风机的运行，对网络的安全性要求相对较低。

实现网络连接过程，利用风电机组现有光缆的冗余光纤，在风电机组侧和升压站端添加部分设备：风机侧安装光猫及无线通信设备，在升压站侧，安装交换机连接互联网，独立于风机通讯环路实现风电机组的外网连接，通过移动智能通信设备在机舱内的功能扩展，补充风电机组SCADA监控系统未能实现的功能。

3、网络覆盖移动互联网设备应用探讨

风电的运维检修涉及液压、机械、电气、通讯等方便，故障点多面广，检修人员在故障处理时，通过故障处理APP查看本机型故障的处理方法或视频通话等模式，协助风机检修人员故障处理;听设备的运行声音是判断风电机组是否正常运行的重要指标，在风电机组的重要部位安装录音设备，通过网络连接实时检测设备的运行情况，优化设备的巡视管理;通过网络视频连接，实时关注运检人员的工作情况，及时发现存在的安全隐患，遇到紧急情况，根据机舱上安装的设备，清楚风电机组实时的运行情况，也能积极应对处理，切实保证人员设备安全;在培训时，实时直播现场的故障处理，增加培训方式多样化和趣味性等等功能。

四、总结

随着风电技术的不断进步、移动互联网的迅速提升，更多的传感设备、移动终端随时随地地接入网络。随着5G时代的即将到来，AI技术及大数据相关技术的发展，人们对数据挖掘的不断深入，针对风电个性化定制的智能化应用服务和营销方式将成为风电行业的发展趋势，通过不断的优化风电的管理模式，提高风电的管理效率，提升风电的竞争能力，促进风电产业持续健康发展，将是风电产业的另一片蓝海。

参考文献：

[1]《风电发展十三五规划》.

[2]信息技术与经济社会发展 徐学禹 西南交通大学出版社出版.

[3]移动互联网发展趋势研究【J】中国高新技术企业 2016（1）35-36.

（作者单位：云南龙源风力发电有限公司）