風電機組網絡覆蓋

王強　徐校

摘要：風力發電技術比較成熟，近年來，風機制造成本的持續下降和運行經驗的不斷增加，使得風力發電這項技術成為可選擇的有市場競爭力的發電技術之一，也是目前應用規模最大的新能源發電方式，發展風電已成為許多國家推進新能源轉型的核心內容和應對氣候變化的重要途徑，也是我國深入推進新能源生產和消費革命、促進大氣污染防治的重要手段。隨著信息全球化的快速發展，使人們的生活、工作變得更為便捷，其發展趨勢已然成為人們探討的重要課題。文章對風電機組與移動互聯網的結合進行了有效探討。

關鍵詞：風電發電 移動互聯網

一、 風電發電簡介

風力發電所需要的裝置，稱作風力發電機組。如今主流的風電機組機型又變槳變速雙饋風力發電機組和變槳變速直驅風力發電機組，在傳動機構和變頻器上有所差別，構造基本一致，均由葉輪、傳動機構、發電機、變槳系統、偏航系統、主控制系統、變頻器，變壓器及其他輔助設備組成。葉輪將風能轉化為機械能，傳動機構將機械能傳遞給發電機，發電機將葉輪轉換的機械能轉化為電能，再通過變頻器將發電機發出來的頻率、幅值均變化的交流電轉化為幅值、頻率穩定的交流電，通過風機側變壓器、配網、升壓站及送出線路，與電網相連，將電能送出，這就完成了風電機組風能到電能的轉換。

二、 移動互聯網的特點

移動互聯網有著“小巧輕便”及“通訊便捷”兩個特點，決定了移動互聯網與PC互聯網的根本不同之處。移動互聯網可以“隨時、隨地、隨心”地享受互聯網業務帶來的便捷，還表現在更豐富的業務種類、個性化的服務和更高服務質量的保證，與傳統的桌面互聯網相比較，移動互聯網具有幾個鮮明的特性：

1. 便捷性和便攜性。

移動互聯網的基礎網絡是一張立體的網絡，GPRS、3G、4G和WLAN或WIFI構成的無縫覆蓋，使得移動終端具有通過上述任何形式方便聯通網絡的特性;移動互聯網的基本載體是移動終端。顧名思義，這些移動終端不僅僅是智能手機、平板電腦，還有可能是智能眼鏡、手表、服裝、飾品等各類隨身物品。它們屬于人體穿戴的一部分，隨時隨地都可使用。

2. 即時性和精確性。

由于有了上述便捷性和便利性，人們可以充分利用生活中、工作中的碎片化時間，接收和處理互聯網的各類信息。不再擔心有任何重要信息、時效信息被錯過了。無論是什么樣的移動終端，其個性化程度都相當高。尤其是現如今的智能化設備，如智能手機，每一個電話號碼都精確的指向了一個明確的個體，移動互聯網能夠針對不同的個體，提供更為精準的個性化服務。

3. 感觸性和定向性。

這一點不僅僅是體現在移動終端屏幕的感觸層面。更重要的是體現在照相、攝像、二維碼掃描，以及重力感應、磁場感應、移動感應，溫度、濕度感應等無所不及的感觸功能。而基于LBS的位置服務，不僅能夠定位移動終端所在的位置。

4、 終端和網絡的局限性。

移動互聯網業務在便攜的同時，也受到了來自網絡能力和終端能力的限制：在網絡能力方面，受到無線網絡傳輸環境、技術能力等因素限制;在終端能力方面，受到終端大小、處理能力、電池容量等的限制。

三、風電機組與移動互聯網結合的積極意義

1、風電機組網絡應用現狀

風電場通過升壓站SCADA系統對所有風電機組進行集中監控，通過光纖連接所有風電機組，實時采集風機的運行數據，監測風電機組的運行情況，并對風電機組進行控制，部分公司通過專線網絡實現在公司總部的集中監控。為保證運行數據的安全可靠以及SCADA監控系統自身的局限性，風電機組均無外網連接。通信連接如下圖。

2、 風電機組現場SCADA監控簡介及風電機組網絡覆蓋實現方式

為充分有效地利用風力進行發電，監控與數據采集（SCADA）系統作為自動化控制的核心具有信息完整等優點，能提高效率，正確掌握系統運行狀態，加快決策，有助于快速診斷系統故障狀態，對提高風電場運行的可靠性、安全性與經濟效益具有不可替代的作用。

風電機組現有的SCADA監控系統能實現的功能：顯示機組的運行數據，如機組的功率、轉速和風速、風向、溫度、壓力等;檢測電網數據包括電網三相電壓、三相電流、電網頻率、功率因數;顯示風電機組的運行狀態，如運行、維護、故障，并在監控電腦上以直觀的形式顯示出來，以便運行人員及時監控風機的運行情況，保證風電機組的安全和持續運行。

SCADA監控系統也有其弊端，因其安全性、復雜性及費用等問題造成其功能擴展的困難，而利用獨立與SCADA監控的外網，很有效的解決的這些難題，外網連接的獨立，不涉及風機的運行，對網絡的安全性要求相對較低。

實現網絡連接過程，利用風電機組現有光纜的冗余光纖，在風電機組側和升壓站端添加部分設備：風機側安裝光貓及無線通信設備，在升壓站側，安裝交換機連接互聯網，獨立于風機通訊環路實現風電機組的外網連接，通過移動智能通信設備在機艙內的功能擴展，補充風電機組SCADA監控系統未能實現的功能。

3、網絡覆蓋移動互聯網設備應用探討

風電的運維檢修涉及液壓、機械、電氣、通訊等方便，故障點多面廣，檢修人員在故障處理時，通過故障處理APP查看本機型故障的處理方法或視頻通話等模式，協助風機檢修人員故障處理;聽設備的運行聲音是判斷風電機組是否正常運行的重要指標，在風電機組的重要部位安裝錄音設備，通過網絡連接實時檢測設備的運行情況，優化設備的巡視管理;通過網絡視頻連接，實時關注運檢人員的工作情況，及時發現存在的安全隱患，遇到緊急情況，根據機艙上安裝的設備，清楚風電機組實時的運行情況，也能積極應對處理，切實保證人員設備安全;在培訓時，實時直播現場的故障處理，增加培訓方式多樣化和趣味性等等功能。

四、總結

隨著風電技術的不斷進步、移動互聯網的迅速提升，更多的傳感設備、移動終端隨時隨地地接入網絡。隨著5G時代的即將到來，AI技術及大數據相關技術的發展，人們對數據挖掘的不斷深入，針對風電個性化定制的智能化應用服務和營銷方式將成為風電行業的發展趨勢，通過不斷的優化風電的管理模式，提高風電的管理效率，提升風電的競爭能力，促進風電產業持續健康發展，將是風電產業的另一片藍海。

參考文獻：

[1]《風電發展十三五規劃》.

[2]信息技術與經濟社會發展 徐學禹 西南交通大學出版社出版.

[3]移動互聯網發展趨勢研究【J】中國高新技術企業 2016（1）35-36.

（作者單位：云南龍源風力發電有限公司）