论文部分内容阅读
人类现在使用的化石能源对环境造成了相当大的污染,很可能在可预见的将来消耗殆尽。新能源成为了解决这些问题的关键。其中风能具有无污染、可再生、采集方便等特点,在新能源中具有重要地位。我国的风力发电厂主要集中在沿海与岛屿,大多人烟稀少,地理环境恶劣。再加上风电厂本身地域分布广,装机数量大,风机间间隔大,导致风机的人工维护难度十分巨大,风电场必须实现远程控制与监测。国内的风电场大多采用传统的现场总线方式进行连接,消耗人力物力,受地理条件限制,线路改造十分不便。针对这些不足无线监控技术成为热点。但现有的所有无线系统都没有解决“最后一米”的问题:无线网络需要通过工作站转换为有线的方式,才连接到风机。除了硬件组网,实现风电场的远程监控还需要有数据采集与监视控制系统(SCADA)。国内的SCADA起步较晚,国家把风电场的监控系统列入科技攻关计划。本文根据风电场控制的难点与不足,不同于之前的分层优化,提出了一套垂直整合的包含硬件、通讯协议、嵌入式程序、SCADA的综合优化的风电场控制与监控系统。系统将无线通讯整合到DCDC级控制中,实现了DCDC级参数无线监控;DCDC级的远程开关机;DCDC级的远程在线控制参数矫正;DCDC级远程在线ADC校正。同时提出了单硬件双通道非对称网络结构,设计并实现了伪跳频通讯协议,设计并实现了控制器、上位机和SCADA软件。并且在实际的LLC电路上针对系统进行了测试,取得了十分理想的效果。除此之外,在低频无线网络的协议设计、嵌入式设计模式、SCADA系统开发与架构等关键技术方面分别提出了创新性的指导性方法。