箱变监控在风力发电场应用方案浅析.doc

箱变监控在风力发电场应用方案浅析 　　【摘 要】通过对风力发电场箱变监控主要应用方案的分析和比较，提出了各种方案的特点，结合风电场箱变监控系统的特点和实际要求对这些方案进行分析，为风电场箱变监控的选择提供了有效的帮助。 　　【关键词】 风电场；箱变；监控系统[Abstract]Through the analysis and comparison of the wind box transformer monitoring application program, it presents the characteristics of various programs, combined with the characteristics of wind box transformer substation monitoring system and the actual demand analysis of these schemes, provide effective help for the wind box transformer substation monitoring options. 　　[keyword] wind box transformer substation; monitoring system; 　　中图分类号：TU991.63 文献标识码：A文章编号： 　　引言 　　近年来，我国在风力发电新能源开发和利用上发展迅速，而风力发电机出口箱式升压变压器（以下简称箱变）是风电系统并入电网的关键设备之一，通常由0.69/35kV升压变压器、低压断路器、高压熔断器、高压负荷开关等设备以及连接电缆等附件组成。风电场一般地处人迹稀少，环境复杂的荒山、土坡、戈壁等地，人为巡视和监控及维护相对困难，况且风机制造厂家也很难全面了解该系统的全部功能，所以单独采用一个现地控制单元来监控箱式变，同时需要单独组成一个监控系统来满足箱变监控的要求。在风电发展初期阶段，人们对箱变的重视程度不足，往往忽视了对于箱变信息的监视和控制。但是近年来，随着风电建设的高速发展，许多问题逐渐开始暴露出来，特别是箱变内部设备和电缆等曾多次发生故障，甚至引起严重后果。这就逐渐使得人们开始重视箱变的运行水平，进而引发了对于箱变信息监控的需求。从运行管理角度来看，主要应予考虑监控的箱变信息包括：箱式变压器本体信息，如油浸式变压器的轻重瓦斯信号等，干式变压器的超温报警、超超温报警信号等；箱式变电站高低压配电设备的信息，如690V 低压断路器的位置、告警信息，高压隔离开关位置、告警信息，高压熔断器的动作信息等；高低压交流采样信号，如电流、电压等；控制指令，如远方给出的断路器分合闸指令等；其他信息，如一些在线监测设备的监测告警信息等。 　　一、箱变信息监控的主要方案 　　箱变信息监控有多种实现方案，从是否具有智能测控单元（Intelligent Measuring and Controlling Unit，简称IMCU）来看，分为智能型和非智能型两种，前者在箱变内配置具有通讯接口的IMCU，能够实现对箱变内设备的交流采样和数字化监控，并且可以具有保护功能；从是否具有独立后台系统来看，又主要分为单独组网型和非组网型两种，前者通过通讯方式，将多个风机箱变内的IMCU和通常设置于升压站内的后台系统组成网络，实现独立的箱变远方监控功能；而后者则主要是借助风力发电机组监控系统的通道将箱变自身监控信息传递至监控点，不设置独立的箱变监控后台和软件系统。 　　从目前来看，风机箱变信息监控在实际工程当中主要有以下几种实施方案： 　　（1）非智能型方案。此方案的主要特点是箱变内不装设IMCU，箱变本身的监控信息通过电缆以硬接线的方式送入相应的风力发电机组就地PLC设备，然后利用风机组监控的光纤网络接入风机组监控系统后台，并由风机组监控系统进行组态。此方案相当于将箱变作为风机组的一部分来实施监控。它不需要额外增加设备和支持系统，就可以完成对箱变设备的监控，这是该方案最大的优点。但是，这种方式对风机监控系统及就地PLC控制设备具有非常大的依赖性，表现在其信息测点的数量、类型等都受到风力发电机组就地PLC的限制，其后台组态也必须通过风机监控系统实现，增加其开发和配置时间。特别是对于一些进口风力发电机组，因其PLC和后台软件配置具有一定的模式化，拓展余地较小，更新时间较长，就使得这一问题更加明显。此外，该方案还有一个特殊做法，即所谓的非智能组网方案。其特殊性体现在箱变监控具有独立后台，并以通讯方式从风机组监控系统中取得所需信息，但是其信息仍然需要借助风机组监控系统的设备和通道传递。这类似于变电站中独立设置微机五防系统时的做法，虽然可以减轻风机组系统的组态和软件系统