風力發(fā)電機組在線監(jiān)控系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著世界能源危機問題的不斷凸顯，各地的污染又越來越嚴重，故綠色、無污染、取之不盡、用之不竭的風能的開發(fā)利用越來越受到世界各國的高度重視。近些年來，在各國政府的大力支持和鼓勵下，風力發(fā)電技術得到了快速的發(fā)展，全球的風電裝機容量越來越大，然而其機電結構也越來越復雜，故當下全球風力發(fā)電機組事故頻發(fā)的問題也越發(fā)地嚴重。因此，開展風力發(fā)電機組在線監(jiān)控系統(tǒng)的研究，對風力發(fā)電機組的工況監(jiān)測、維護成本的降低、故障診斷技術的發(fā)展等問題的研究有著重要的意義

2、。主要內(nèi)容包括：
　?、沤榻B了國內(nèi)外風力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，總結了監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展狀況，進而研究了風力發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀和必要性。通過分析常見風力發(fā)電系統(tǒng)的組成，對比永磁式風力發(fā)電系統(tǒng)和雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)兩大常見風力發(fā)電系統(tǒng)，且目前國內(nèi)多數(shù)風電場都在使用雙饋式風力發(fā)電機組，故選擇了雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)作為本文的研究對象，并詳細地分析了雙饋風力發(fā)電機組的工作原理及其運行特性。
　?、圃诜治隽薉FIG風力發(fā)電系統(tǒng)的常見故障與電能質(zhì)

3、量的基礎上，以雙饋風力發(fā)電機組作為監(jiān)測對象，構建了DFIG風力發(fā)電機組監(jiān)控系統(tǒng)的基本結構。并完成了以NI的PCI-6221數(shù)據(jù)采集卡、各種傳感器、信號調(diào)理電路等為硬件主體的風力發(fā)電機組在線監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計。
　?、欠治隽薒abVIEW軟件在數(shù)據(jù)采集、測試測量等領域的優(yōu)勢，提出了一套完整的，以LabVIEW作為軟件開發(fā)工具的，風力發(fā)電機組在線監(jiān)控系統(tǒng)的新方案。并完成了基于LabVIEW的風力發(fā)電機組實時數(shù)據(jù)監(jiān)測、溫度監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)

4、回放、采集參數(shù)設置、采集通道配置、信號實時分析等在線監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面設計，其界面友好，簡單易操作。本文還基于瞬時功率計算的理論特性，設計并實現(xiàn)了基于LabVIEW的，對風力發(fā)電機組定子側實時有功功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù)的在線監(jiān)測。
　?、韧ㄟ^對風力發(fā)電系統(tǒng)電能質(zhì)量的分析，并結合國家諧波檢測的規(guī)定標準，提出了風力發(fā)電機組電能質(zhì)量的實時在線分析的研究思路，并運用LabVIEW開發(fā)了此功能的人機界面，以此用于實現(xiàn)風力發(fā)電機組

5、在線監(jiān)控系統(tǒng)的故障診斷功能。此外，本文還提出了基于Internet網(wǎng)絡，采用LabVIEW的遠程VI面板技術，來實現(xiàn)風力發(fā)電機組的遠程在線監(jiān)控功能。
　?、梢詫嶒炇覂?nèi)的DFIG風力發(fā)電機組模擬實驗系統(tǒng)為實驗平臺，在不同風速狀況下，對本文所設計的風力發(fā)電機組在線監(jiān)控系統(tǒng)進行了實驗驗證。驗證結果表明:基于LabVIEW軟件設計的風力發(fā)電機組在線監(jiān)控系統(tǒng)是可行的、實現(xiàn)簡單，可以作為風力發(fā)電機組的實時數(shù)據(jù)采集、遠程監(jiān)控、電能質(zhì)量分析和故障