Solusi sistem pemantauan terpusat untuk peternakan angin

Singkatnya:Sebagai salah satu sumber energi bersih, kapasitas yang dipasang dari pembangkit angin telah tumbuh pesat dalam beberapa tahun terakhir.Mereka berada di daerah terpencil, dengan instalasi yang tersebar dan lingkungan yang keras.Pertanian angin membutuhkan sistem pemantauan jarak jauh untuk memfasilitasi personel operasi dan pemeliharaan untuk mengelola operasi pertanian angin dengan lebih efisien.

Kata Kunci:Taman angin, sistem pemantauan terpusat, alat pengukuran dan kontrol transformer kotak

1Peralatan listrik untuk pembangkit angin

Kabin atas dari setiap set generator dilengkapi dengan generator turbin, dan ujung depan adalah bilah kipas yang dapat disesuaikan.Sistem dapat menyesuaikan sudut kecenderungan bilah kipas sesuai dengan kondisi angin yang berbeda. Kecepatan umum bilah kipas adalah 10-15 rpm poin, melalui gearbox dapat disesuaikan dengan kecepatan 1500 rpm untuk mendorong generator.Sebuah industri PLC juga dikonfigurasi di ruang mesin untuk kontrol dan pengumpulan data terkaitKecepatan angin, arah angin, kecepatan rotasi, daya aktif dan daya reaktif pembangkit listrik dan data terkait lainnya dikumpulkan melalui PLC,dan generator dikendalikan secara real time melalui data yang dikumpulkanDi darat, sebuah transformator kotak dipasang di bagian bawah menara angin untuk bertanggung jawab untuk meningkatkan dan konvergensi.beberapa turbin angin ditingkatkan sekali dan terhubung secara paralel untuk konvergen ke substasiun penguat. mengirim listrik ke jaringan. diagram kabel listrik dari ladang angin ditunjukkan dalam Gambar 1. tegangan yang dipancarkan oleh kipas angin umumnya 0,69kV,yang didorong ke 10kV atau 35kV oleh trafo kotakSetelah beberapa pertemuan paralel, mereka dihubungkan ke busbar sisi tegangan rendah dari substasiun step-up, dan kemudian didorong ke 110kV atau lebih tinggi oleh trafo utama ke dalam jaringan listrik.

Berbeda dengan tenaga angin darat, karena lingkungan yang keras dari tenaga angin lepas pantai (kelembaban tinggi, kepadatan garam tinggi),Transformator tipe kering yang digunakan untuk penguatan primer terintegrasi ke dalam kompartemen mesin kipas tarik, yang tidak hanya memecahkan masalah jejak seluruh unit, tetapi juga menghindari kesulitan perlindungan yang disebabkan oleh pemasangan trafo di posisi yang lebih rendah.

Gambar 1 Diagram skema kabel listrik dari pembangkit listrik angin

2. Perlengkapan perlindungan dan pengukuran dan kontrol untuk peternakan angin

From wind turbine power generation - booster box transformer - confluence - booster station medium voltage busbar - main transformer - booster station high voltage busbar - high voltage outlet - grid connection, bagian tengah perlu ditingkatkan dua kali sebelum digabungkan ke dalam jaringan Jaringan listrik memiliki sejumlah besar dan jenis peralatan listrik,dan setiap kegagalan pada setiap tautan akan mempengaruhi operasi normal dari ladang anginOleh karena itu, perlu untuk memasang alat perlindungan dan pengukuran dan kontrol di semua link dari taman angin untuk memantau secara komprehensif status operasi taman angin.Gambar 2 adalah diagram skematik konfigurasi perangkat perlindungan dan pengukuran dan kontrol dari ladang angin.

Gambar 2 Diagram konfigurasi perangkat pengukuran dan kontrol perlindungan untuk pembangkit angin

2.1 Perangkat pengukuran dan kontrol transformer kotak

Untuk mengurangi kehilangan jalur di peternakan angin darat, stasiun booster tipe kotak 0,69/35 ((10) kV umumnya dipasang di samping turbin angin.Jarak antara turbin angin di ladang angin adalah ratusan meter, yang jauh dari ruang kontrol pusat. transformator step-up terletak di lapangan terbuka, dan lingkungan alam relatif keras, yang membuat inspeksi manual sulit.Perangkat pengukuran dan kontrol dari trafo tipe kotak adalah bagian inti dari sistem pemantauan dari ladang angin, yang merealisasikan manajemen cerdas dari transformator tipe kotak.sepenuhnya menyadari fungsi "sinyal jarak jauh", telemetri, remote control, dan remote adjustment", dan sangat meningkatkan efisiensi operasi dan pemeliharaan pembangkit angin.

Gambar 3 Perangkat pengukuran dan kontrol stasiun kotak di ladang angin

Perangkat pengukuran dan kontrol perlindungan trafo tipe kotak AM6-PWC adalah perangkat terintegrasi yang mengintegrasikan perlindungan, pengukuran dan kontrol,dan komunikasi untuk kebutuhan yang berbeda dari tenaga angin dan transformator step-up fotovoltaikKonfigurasi fungsinya ditunjukkan dalam tabel di bawah ini.

2.2 Pengukuran dan kontrol perlindungan saluran samping dan busbar tegangan rendah

Beberapa turbin angin ditingkatkan ke 35 (10) kV untuk pertama kalinya dan kemudian dihubungkan secara paralel untuk membentuk sirkuit yang terhubung ke busbar sisi tegangan rendah substasiun step-up. Untuk mencapai pemantauan yang komprehensif, jalur ini dilengkapi dengan perangkat perlindungan jalur, alat pengukuran dan kontrol multifungsi, perangkat pemantauan kualitas listrik,dan perangkat pengukuran suhu nirkabel untuk mewujudkan pemantauan real-time dari perlindungan listrik jalur, pengukuran dan suhu, dan busbar sisi tegangan rendah dilengkapi dengan perangkat perlindungan busur.

Tabel 1 Saluran samping tegangan rendah, pengukuran perlindungan busbar dan konfigurasi kontrol

2.3 Pengukuran dan kontrol perlindungan trafo utama

Setelah pembangkit listrik turbin angin disatukan dengan busbar sisi tegangan rendah, ia ditingkatkan menjadi 110kV melalui trafo utama dan dihubungkan ke jaringan.Transformer utama dilengkapi dengan perlindungan diferensial, perlindungan cadangan tinggi, perlindungan cadangan rendah, perlindungan non-listrik, alat pengukuran dan kontrol, kontrol suhu trafo, dan pemancar gigi untuk mewujudkan perlindungan,fungsi pengukuran dan kontrol trafo utama, dan pemasangan layar kelompok terpusat.

Tabel 2 Pengukuran dan konfigurasi kontrol perlindungan trafo utama

2.4 Pengukuran dan kontrol perlindungan saluran tegangan tinggi

Energi listrik yang dihasilkan oleh ladang angin ditingkatkan dua kali menjadi 110kV dan kemudian dimasukkan ke dalam jaringan listrik.perlindungan jarak, perlindungan anti-islanding, dan alat pengukuran dan kontrol.

Tabel 3 Pengukuran dan konfigurasi kontrol perlindungan jalur 110 kV

3Sistem pemantauan peternakan angin

Platform pemantauan pembangkit angin mewujudkan pemantauan, kontrol dan manajemen status operasi pembangkit angin dan data turbin angin secara real time,meningkatkan keandalan dan efisiensi operasi dari taman angin, mengurangi biaya pemeliharaan, dan mewujudkan manajemen cerdas.

Taman angin mencakup area yang relatif besar, dan peralatan tersebar.Jika kondisi memungkinkan, jaringan ring redundan serat optik dapat digunakan untuk pengumpulan dan komunikasi data, dan metode nirkabel LORA juga dapat digunakan untuk transmisi data.

Gambar 4 Diagram sistem pemantauan ladang angin

Data dari unit kipas tarik PLC dan perangkat pengukuran dan kontrol kotak trafo diunggah ke server data di ruang kontrol melalui jaringan cincin serat optik,dan data dari sistem otomatisasi komprehensif dari stasiun booster diunggah ke server data melalui EthernetTransmitter, sistem DC dan perangkat pintar lainnya terhubung ke mesin manajemen komunikasi untuk mengunggah data ke server.

3.1 Pemantauan ladang angin

Tampilan komprehensif dari parameter dasar dari seluruh kipas angin peternakan tarik (termasuk kecepatan angin, kekuatan, kecepatan, dll), dan dapat mewujudkan pembangkit listrik harian, pembangkit listrik bulanan,Pemantauan tahunan dari pembangkit listrik nyaman untuk pemantauan real-time dari status operasi kipas tarik.

3.2 Pemantauan kru

Memantau parameter dan status kontrol dari setiap modul kontrol di unit, termasuk: pitch, yaw, gearbox, generator, stasiun hidrolik, ruang mesin, konverter, jaringan listrik, rantai keselamatan, torsi,poros utama, base menara, pengukur angin, dll. Membuat tampilan komprehensif dari parameter, kesalahan dan grafik tren dari setiap modul.

3.3 Tampilan data secara real time

Kipas angin tarik, substasi dan peralatan lainnya di ladang angin dilengkapi dengan sensor dan peralatan pemantauan yang dapat mengumpulkan data listrik operasi, suhu,getaran dan parameter lain dari peralatan secara real time, dan memberikan peringatan tepat waktu jika terjadi kelainan.

3.4 Manajemen daya

Tampilan parameter aktif dan reaktif, the control and adjustment of active and reactive power and other functions can effectively reduce the operating costs of enterprises and provide data support for the goal of energy conservation and emission reduction.

3.5 Laporan produksi

Tampilkan dan laporkan fungsi laporan untuk parameter penting seperti tenaga angin, indikator kinerja pembangkit angin, dan unit energi baru,dan mendukung statistik operasi setiap peralatan pembangkit angin sesuai dengan dimensi waktu (hariMenurut metode kueri hari, bulan dan tahun, parameter penting diklasifikasikan dan dihitung berdasarkan item, dan laporan dihasilkan.

3.6 Analisis statistik

Mendukung berbagai fungsi analisis statistik, memanfaatkan sepenuhnya potensi nilai data, menyediakan solusi pengoptimalan penghematan energi, memberikan dasar pengambilan keputusan bagi manajer,meningkatkan tingkat manajemen perusahaan dengan cara yang layak, dan akhirnya mencapai tujuan penghematan energi, pengurangan emisi dan produksi ilmiah.laporan kecepatan angin dan daya, statistik penggunaan bulanan dan harian dan downtime, dll.

Referensi:

[1] Acrel Enterprise Microgrid Design and Application Manual. Versi 2022.05