风电场远程监控系统及无线网络技术应用研究
风力发电机组智能监控与运维技术研究
风力发电机组智能监控与运维技术研究随着可再生能源的快速发展，风力发电作为一种清洁、可再生的能源，正逐渐成为世界各国重要的能源之一。
然而，风力发电机组的运维成本较高，同时由于其工作环境的特殊性，风力发电机组容易受到恶劣天气和机械故障的影响，导致效率下降和损坏。
为了提高风力发电机组的运维效率和风电场的可靠性，智能监控与运维技术成为当前的研究热点。
本文将从以下几个方面展开讨论：风力发电机组智能监控技术的发展现状、智能监控系统的应用、故障预警技术的研究与实践、运维优化与智能化技术的研究以及未来发展趋势。
首先，我们将回顾风力发电机组智能监控技术的发展现状。
目前，风力发电机组智能监控技术主要包括远程监控与故障诊断、数据采集与分析、状态识别与预测等方面。
远程监控与故障诊断技术通过网络链接实时监控风力发电机组的运行情况，诊断可能出现的故障，并采取相应的措施进行修复。
数据采集与分析技术利用传感器和数据采集设备获取风力发电机组运行的相关数据，并对这些数据进行分析，以提高机组运行的效率和可靠性。
状态识别与预测技术则通过建立机组的工作状态模型，识别故障的早期迹象并进行预测，帮助运维人员及时采取措施，避免更大的损失和停机时间。
其次，我们将探讨智能监控系统在风力发电机组中的应用。
智能监控系统通过运用物联网技术、大数据分析等手段，实现对风力发电机组的全面监控和管理。
通过远程实时监控系统，运维人员可以随时随地了解机组的运行状态，及时发现并解决故障，提高机组的可用性和可靠性。
智能监控系统还可以对风力发电机组的关键部件进行预测性维护，提前进行部件更换，避免故障的发生，并降低维修成本。
此外，智能监控系统还可以通过对机组历史运行数据的分析，为机组运行提供数据支持和优化建议，进一步提高机组的效率和发电能力。
第三，我们将研究与实践故障预警技术。
故障预警技术通过对风力发电机组的运行数据进行分析和学习，建立故障预测模型，实现对潜在故障的早期预警和预测。
一种风力发电远程监控系统的研究
年第期一种风力发电远程监控系统的研究张向锋王致杰刘天羽（上海电机学院电气工程系，上海200240）摘要针对风力发电系统中风电机组物理距离远、现场电磁干扰强等特点，本文设计了一种风力发电机远程监控系统结构。
该系统采用分层递阶式的网络控制方式，主要包括现场执行层、协调层、组织层和远程监控层等，详细介绍了各层的运行机理和功能。
利用软件编程实现远程监控系统的部分功能，并在搭建的仿真环境中进行实验。
结果表明，该系统能够帮助用户方便地监控整个风电系统的运行状态，从而更加有效地保护风电机组，避免设备过多的损坏。
关键词：风力发电；远程监控；计算机网络；诊断A Study on Wind Power Dynamotor Remote Monitoring SystemZhang Xiang fengW ang ZhijieLiu Tia nyu（School of Electrical Engineerin g,Shanghai Dianji University,Shanghai 200240）Ab st ractA wind power dynamotor remoter monitoring system is designed in allusion to somespecialities of the wind power dynamotor,such as long physical distance,and strong locale electromagnetism disturbance.The system adopts a hierarchical network control structure and mainly includes locale execution layer,harmonization lay er,organization layer,and remote monitoring layer .The mechanisms and functions of each layer are introduced in detail.Then ，partial functions of the system are implemented with software programs and some experiments are done in the simulation environments.The results demonstrate that the system can help customers to monitor conveniently the running status of the whole wind power system,which can protect effectively the wind power dynamotor and keep the devices from being destroyed.Key wor d s ：wind power dynamotor ；remote mon ito ring system ；computer network ；diagnosis1引言随着全球能源紧缺，风力发电作为一种清洁能源在国内外得到了快速的发展[1-2]。
基于VPN技术的风电场升压站远程监视系统研究
(2)公司门户网站，搭建公司门户网站，部署了信息发布等应用，门户网站 作为公司信息系统的访问入口。
1.统一规划，分布实施：对升压站运行管理系统建设进行统一的、基础的、 前瞻性的规划；以便投运一个风电场，就实现该风电场升压站的远程运行管理。
我国的风资源相当丰富。据估计，我国的风资源可开发量约为10亿 KW， 主要分布在内蒙古、甘肃、新疆以及华北与沿海一带。国家发展改革委员会颁 布的《可再生能源发展“十一五”规划》中指出，在“十一五”时期，我国新增风 电装机容量约900万 KW，到2010年，风电总装机容量超过1000万 KW。同时， 国内风电装备制造能力上一台阶，整机生产能力达到年产500万 KW，零部件配 套生产能力达到年产800万 KW，这些风电设备的快速发展为2010年以后风电快 速发展奠定基础。但是，我国风电场的运行管理水平与国际先进水平相比尚有 很大差距，综合容量系数还不到20%。风电场的运行管理尚处于落后水平，缺 乏规范化管理的现象还比较普遍，影响了风电企业适应市场经济的能力。因此 为了实现风电企业生产信息的集中管理，加强信息的综合利用，有必要建设风 电场远程监视系统。
目前，建投新能源已有康保卧龙山风电场（30MW）、沽源五花坪风电场 （30.6MW）海兴风电场（49.5MW）、蔚县空中草原风电场（49.5MW）、崇礼 一期（49.5MW）并网运行，在建风电场有崇礼二期、蔚县二期、东辛营199.5MW 风电场、御道口150MW 风电场。至2010年总装机容量将达到1300MW。为了实 现风电场升压站生产信息的集中管理，加强信息的综合利用，有必要建设风电 场升压站远程监视系统。
（6）基础数据管理不完善，数据统计、分析缺乏科学的计算软件。 （7）数据共享性差。数据重复录入，造成了数据的不一致性，且难以纠正， 更造成人力、物力资源的浪费。 （8）业务管理缺乏及时的数据支持。 （9）领导不能随时了解升压站的信息，不能方便的获得所需要的信息。 为了实现风电场生产信息的集中管理，加强信息的综合利用，对风电场升 压站远程监视系统的需求已经迫在眉睫。
风电场远程监控系统的远程控制与远程操作技术研究
风电场远程监控系统的远程控制与远程操作技术研究摘要：随着风电场的迅速发展，远程监控系统的远程控制与远程操作技术成为了风电场管理的重要组成部分。
本文旨在研究风电场远程监控系统的远程控制与远程操作技术，分析其应用现状和未来发展趋势，并探讨了不同技术方案的优缺点。
通过对风电场远程监控系统的远程控制与远程操作技术的研究，可以进一步提高风电场的运行效率和安全性。
关键词：风电场；远程监控系统；远程控制；远程操作；技术研究一、引言随着全球对可再生能源的需求不断增加，风能作为一种清洁、可再生的能源逐渐得到了广泛关注。
风电场作为风能发电的重要组成部分，由于其分布广泛、规模大、维护困难等特点，其安全和运行效率变得尤为重要。
为了更好地监控和控制风电场，提高其运行效率和安全性，远程监控系统的远程控制与远程操作技术变得至关重要。
二、风电场远程监控系统的应用现状风电场远程监控系统是通过网络将风电场的运行状态、电力输出、设备运行情况等关键信息实时传输到监控中心，以实现对风电场的远程监控和控制。
目前，风电场远程监控系统已经广泛应用于国内外各地的风电场管理中。
1. 远程监控技术的应用风电场远程监控系统利用传感器、数据采集设备等技术手段，将风电场各个关键节点的数据实时传输到监控中心。
监控中心通过数据分析和处理，可实时监测风电场的运行状态，包括风力、风向、风机转速、发电量等重要参数，通过远程监控技术实现对风电场的实时监测、运行分析和异常预警。
2. 远程控制技术的应用风电场远程监控系统还包括远程控制技术，即通过网络远程控制并调节风电场的运行状态。
例如，监控中心可通过远程控制技术调整风机的桨叶角度和转速，以达到最佳发电效果；同时，还可通过远程控制技术实现对机组的启停、断电和故障恢复等操作，提高风电场的可靠性和安全性。
三、风电场远程控制与远程操作技术研究1. 远程控制技术研究远程控制技术是风电场远程监控系统的核心技术之一。
远程控制技术研究主要包括以下几个方面：（1）通信网络：远程控制技术的实现离不开稳定的通信网络，如广域网、局域网和互联网等，确保风电场与监控中心之间的实时信息传输和可靠通信。
风电场监控系统中的数据传输与通信技术研究
风电场监控系统中的数据传输与通信技术研究随着可再生能源的快速发展，风电场成为当今最受关注的能源产业之一。
而为了提高风电场的运营效率和安全性，监控系统的数据传输与通信技术成为至关重要的研究方向。
本文将重点探讨风电场监控系统中的数据传输与通信技术，并分析其应用和研究趋势。
一、数据传输技术在风电场监控系统中的应用1. 有线传输技术有线传输技术是当前风电场监控系统中最常用的数据传输方式之一。
通过有线传输方式，可以实现可靠的数据传输和高速通信。
常见的有线传输技术包括以太网、Fiber to the Home（FTTH）等。
以太网技术可以提供稳定的数据传输速度和可靠的网络连接，可以满足风电场监控系统对高速数据传输的需求。
而FTTH技术采用光纤传输数据，具有更高的带宽和抗干扰能力，能够满足风电场监控系统对大容量数据传输的要求。
2. 无线传输技术随着通信技术的不断发展，无线传输技术在风电场监控系统中的应用也越来越广泛。
无线传输技术可以有效解决传统有线传输方式存在的布线困难和扩展性的限制。
其中，无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）是最为常见的无线传输技术之一。
通过WLAN技术，监控系统可以实现数据无线传输，提高监控系统的灵活性和可扩展性。
此外，还有蜂窝网络（Cellular Network）、无线传感器网络（Wireless Sensor Network）等无线传输技术也在风电场监控系统中得到应用。
二、数据传输技术在风电场监控系统中的研究趋势1. 物联网技术的应用随着物联网技术的不断发展，越来越多的风电场监控系统开始应用物联网技术。
物联网技术可以实现设备之间的智能互联，提高风电场监控系统的自动化程度和运维效率。
通过物联网技术，风电场监控系统可以将传感器采集的实时数据传输到云端进行处理和存储，以实时监控风电机组的运行状态和性能指标。
2. 高速传输技术的研究风电场监控系统中需要传输的数据量巨大，因此，如何实现高速数据传输成为该领域研究的热点之一。
风电场监控系统的网络安全与信息安全技术研究
风电场监控系统的网络安全与信息安全技术研究随着可再生能源的快速发展，风电场在全球范围内得到了广泛应用。
而在风电场的运行过程中，安全问题是一个不可忽视的重要因素。
网络安全和信息安全技术的研究和应用对风电场的安全运行起着至关重要的作用。
本文将对风电场监控系统的网络安全和信息安全技术进行深入研究和探讨，以保障风电场的运行和数据的安全。
首先，风电场监控系统的网络安全是保障系统正常运行的基础。
网络安全技术包括防火墙、入侵检测系统和虚拟专用网络等。
防火墙是一种网络安全设备，能够监控和过滤网络中的数据流量。
它可以阻止未经授权的访问，并保护风电场监控系统免受网络攻击。
另外，在风电场监控系统中，入侵检测系统是非常重要的。
它可以及时发现并应对网络入侵行为，保护风电场监控系统的安全。
此外，虚拟专用网络（VPN）也是保障网络安全的一种重要技术。
VPN可以通过加密技术将数据传输过程中进行安全处理，保护通信双方的隐私和数据安全。
其次，针对风电场监控系统的信息安全问题，需采取一系列措施以确保系统内部数据的保密性、完整性和可用性。
信息安全技术主要包括身份认证、访问控制和数据加密等。
身份认证技术用于确认用户的身份，防止未经授权的用户访问系统。
常见的身份认证技术有密码、指纹识别和生物特征识别等。
访问控制技术可用于限制用户对系统资源的访问权限，以避免不必要的风险。
数据加密技术可用于对数据进行加密处理，确保数据在传输和存储过程中的安全性。
进一步地，在风电场监控系统中，应设立安全管理策略和流程，加强对安全事件的监测和响应能力。
安全管理策略和流程将为风电场监控系统提供一套强有力的原则和方针，以确保系统的平稳运行和信息的安全。
同时，建立一个完善的安全事件监测和响应体系非常重要。
例如，通过设置实时报警机制来监测系统中的安全事件，并及时采取应对措施。
此外，定期进行系统漏洞扫描和渗透测试也是加强风电场监控系统安全的有效方法。
此外，在风电场监控系统的信息安全技术研究中，需要高度重视数据备份与恢复技术的应用。
大型风电场中央监控系统的研究
的 微 波信 号 在 传输 、 反射 接 收 以 及放 大处 理 过 程 中可能 引起 微量 噪波 ， 在７ 米处 人体 移动 ３ ～ ４ 步被触 发的 灵敏 度 已达 到使用极 限 ， 应调 至在 ５ ｍ处 移动 ３ ～４ 步被 触发 最佳 。 并且 在高 频磁场 较强 的地方避 免使用Ｔ Ｘ ９ ８ ２ ， 其 无线电 波 的穿墙 能 力可 以通 过合理 的安 装位 置加 以 避免 ， 这 点在 试验 中得 到验 证 。 安装 高度也 不 是强 调越高越 好 ， 而是 对应每一 个灵敏 度数值 都有 个最大 感应范 围 ， 用户可 以根据实 际需要
（ 上 接 ７页 ） 分提 高灵敏 度将 引起 噪波误 触发 ， ＴＸ９ ８ ２ 产生
比如房 屋 面积等 调节 灵敏 度选 择合 适 的安装
５０．
高度 ， 以使 效果 达 到最佳 。 从 整个测 试过 程 来 ［ ３ ］李 序 葆 ， 赵永健 ． 电 力 电子 器件 及 其 应 看， 安装过 高或过 低其灵敏 度几乎无 法体现 出 来， 实 际应 用 中根据 具 体情 况进 行 选择 。 用【 Ｍ】 ． 北京： 机 械 工 业 出版 社 ， １ ９ ９ ５ ：
障； 能 够对 风 电机组 实现 开机 ， 停 机 等 控 制； 具 有实 时趋 势和 历 史趋 势查 看功 能 ； 能 参考文献 ［ １ 】赵 斌 ， 温冰 ， 等． 大 型风 电场 的 监 控 系统 ［ Ｊ 】 ． 新 能源 ， １ ９ ９ ８ （ ２ ０ ） ： １ — ３ ．
［ ２ 】王 承 熙 ， 张源 ． 风 力发 电［ Ｍ】 ． 中 国 电 力
图标可 以查看该 风机更 详细 的信息（ 见 图 １ ） 。 风机 运行状 态 画面 。 用 以 显 示 各 台 风 电机组详 细运行状 态及参数 。 可 以 看 到 单
风电场中央监控及远程监测系统的研究与设计
摘要 ： 研究 国内风电场监 控及远程监测系统 的实际情况和存在 问题 ， 为风 电场 中央监控及远程监测 系统的开发和建设 提供 指导。采用风电场 的 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ４ ０ ０ — ２ ５标准进 行系统建模 ， 利用 Ｖ Ｓ ． Ｎ Ｅ Ｔ开发工具 ， 进行风 电场 中央监控及远程监测系统设计开发 。 从风电场的通信组 网模式 、 风 电场 中央监控及远程监 测系统的系统拓 扑构到风 电场监控 系统的功能需求 、 数据分 析统计功能 ， 提供了一套完 整的解决方案 。风 电场 中央监控及远程监测 系统需要像 电网监控系统一样 系统 化 、 规范化 、 行业化 。 关键词 ： 网络拓扑 ； 风 电场 中央监控系统 ； 风 电场远程监测系统
中图分类号 ： Ｔ Ｍ６ １ ４ ； Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ：１ ６ ７ １ — ８ ３ ８ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ８ ７ — ０ ４
２ ０ １ １年 中 国 全 年 新 增 风 电 装 机 容 量 １ ７ ． ６ ３
Ｇ Ｗ ，我 国风 电市 场 在历 经 多 年 的快 速 增 长后 步 人
２ ０ １ ３ 年第３ ６ 卷第 １ 期
Ｖｏ１ ． ３６ Ｎ Ｏ． １
广 西 电 力
ＧＵＡＮＧＸ Ｉ ＥＩ ＣＴＲＩ Ｃ Ｐ０Ｗ ＥＲ
８ ７
风电场中央监控及远程监测 系统的研究与设计
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎｄ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｗ ｉ ｎｄ Ｆａ ｒ ｍ Ｃｅ ｎｔ ｒ ａ ｌ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｎｄ Ｒｅ ｍｏ ｔ ｅ Ｍｏ ｎｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｓｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
本文根据 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ４ ０ ０ — ２ ５标 准 提 出 风 电场 中 央
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①风力发电机组参数的监控，如发电机各相电 压、电流、功率因数和发电量等；
变浆状态等。 １．２现场系统控制级的设计
随着智能采集与控制模块的大量出现，现场总线控 制系统（ＦＣＳ）已经逐渐取代分布式控制系统（ＤＣＳ），成 为工业控制的主流控制系统。由于智能模块集成了 ＤＣＳ中控制站的作用，大大简化了控制系统的结构。节 省了成本和空间。风力发电机拥有众多被测参数，需要 大量监测执行模块，虽然这些监测执行模块由不同厂家 生产，但是只要共同支持某种现场总线协议，这些模块 就能同时跨接在现场总线上协同工作、互不干扰。
万方数据
风电场远程监控系统及无线网络技术应用研究王成，等
内，不能满足风力发电机组的数据采集与监控要求，而 ＩｔＳ．４８５标准最大传输距离为ｌ ２００ ｍ。所以，现场总线 常常采用ＩｔＳ一４８５作为现场传输总线。如图１所示， ＲＳ－４８５现场总线只需要使用一对双绞线就可以实现 现场数据的采集和传输，具有安装灵活方便、易于系统 扩容和维修等特点。
ｗｉｎｄ ｆａｒｍ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ｇｒｅａｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｗｉｒｉｎｇ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｃｏｓｔｓ．Ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｗｉｎｄ ｆａｒｍ－ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒ－ ｋｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ａ陀ａＩｌａｌｙ舱ｄ．Ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｓｕｃｈ ｓｙｓｔｅｍｓ ｔｏ ｆｕｌｆｉｌｌ ｂａｓｉｃ ｆｕｎｃ· ｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｉｓ ｐｒｎｇｒａｎｕｎｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｗｉｎｄ ｆａｒｍ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ＷＬＡＮ Ｖｉｒｔｕａｌ ｐｒｉｖａｔｅ ｎｅｔｗｏｒｋ（ＶＰＮ）Ｆｉｅｌｄｂｕｓ
单机监控上位机需要向监控室主监控机上传的数 据一般不是很大，一般而言，一个拥有３０台风力发电 机组的风电场，网络流量为８００ ｋｂｐｓ，而现在ＩＥＥＥ ８０２．１ｌ通信协议支持的带宽为５４ Ｍｂｐｓ，所以可以满 足无线监控系统的网络负荷要求。 ２．１．６无线局域网的稳定性
２．１．４无线网络的中继 如果风电场分布于山的两侧，或者风电场空间内
有物体遮挡（如树木等），无线电波不能够进行传播， 这时为了能够组建无线局域网络，就需要使用无线网 桥进行网络中继。由于Ｐｌａｎｔ ＰＣ之间不需要相互通 信，只需要同ＡＰ通信，所以，根据不同的地理条件可 以组成点对多点的无线桥接模式。这样就扩大了无线 网络的范围，增强了无线网络选址的灵活性。 ２．１．５无线局域网的网络负荷
１．４ Ｐｌａｎｔ ＰＣ与ＦＣＳ的接口 如图３所示，Ｐｌａｎｔ ＰＣ需要提供一个ＲＳ一２３２的９
针串行通信接口。通过一个ＲＳ．４８５／ＲＳ一２３２转换器 即可以实现Ｍｏｄｂｕｓ和Ｐｌａｎｔ ＰＣ的连接。该转换器能 够自动实现ＲＳ一４８５到ＲＳ一２３２通信协议的转换。如果 Ｍｏｄｂｕｓ使用ＲＳ－２３２作为通信介质，仍然需要一个标 准的转换接口实现和Ｐｌａｎｔ ＰＣ的互连。
采用Ｈｕｂ型拓扑结构，可以满足网络需求，即无 线局域网中的通信信号全部通过中央节点进行收发， 风电场集控室使用有线以太网组网，在有线网络上连 接有风电场主监控机（Ｐａｒｋ ＰＣ）、数据服务器、登陆服 务器、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ服务器等；无线桥接器（ＡＰ）连接在无线 网络与有线网络之间，负责各Ｐｌａｎｔ ＰＣ与主监控机 （Ｐａｒｋ ＰＣ）通信信息的收发。图４所示为风电场有线 网络和无线网络分布图。
０ 引言
１风力发电机单机监控系统的设计
随着能源在国民建设中发挥越来越重要的作用， 其消耗量也越来越大。风能是一种可再生绿色能源， 由于自然风有其随机性，使得风力发电有别于煤电、 水电，更加复杂。这就需要有一套完整的数据采集 与监控系统对风力发电机参数进行全程跟踪。由于 风力发电机结构复杂，需要监控的参数多，所以风力 发电机内部使用现场总线，对各个需要监控参数进 行实时测量和采集，并上传至就地工控机进行数据 处理。
风电场一般包括数十台风力发电机组，对风电场 内的风力发电机组进行联网集中管理与优化控制显得 尤为重要。普通以太网使用光纤通信，而对于大型风 电场，随着风力发电机组数量的增加，势必增加布线费 用，且当风电场需要改建或扩充时，过多的通信线路会 占用很多空间、造成铺设困难等问题。因此，采用无线 局域网络来代替有线以太网络来实现各风力发电机的 联网是一种可行的好方法。
风电场远程监控系统及无线网络技术应用研究王成。等
风电场远程监控系统及无线网络技术应用研究
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｒｅｍｏｔｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｎｄ Ｆａｒｍ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
互 威 互志新 旅华绳
Ｆｉｇ．５
图５ Ｐｌａｎｔ ＰＣ与Ｐａｒｋ ＰＣ连接图 Ｔｈｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｄｉａｇｒａｍ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｐｌａｎｔ ＰＣ ａｎｄ Ｐａｒｋ ＰＣ
无线同络
图４风电场现场网络分布图 Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ访ｎｄ ｆａｒｍ ｎｅｔｗｏｒｋ
２．１．３无线局域网配件的位置 无线电波的调制方式采用扩展频谱调制，扩展频
（上海交通大学电气工程系，上海２１）０用有线方式，成本较高。采用无线局域网的风电场监控系统，能降低布线难度和维护成本。
分析ｆ风电场监控参数、无线组网方案及网络拓扑结构，编制ｒ相应的适合应用于风电场无线监控系统的监控软件，能够完成对风电
场监控的基本功能。
关键词：风电场监控系统无线局域网 虚拟专用网现场总线
＜自动化仪表》第汐卷第ｌｌ期２００８年１１月
万方数据
如图２所示为单机监控软件报警部分示意图，能 够自动产生报警并记录，提供人工就地和远程复位功 能，对于特别紧急的报警可以根据设置自动动作。
图２监控系统软件报警部分示意图
Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ｓｋｅｔｃｈ ｏｆ ａｌａｒｍ ｓｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｏｆｔｗａｒｅ
谱调制又可以分为跳频扩展（ＦＨＳＳ）方式和直接序列 扩频技术（ＤＳＳＳ），由于调制技术自身的自然特征，频 率跳跃能够达到２ Ｍｂｐｓ，更快的数据速率将导致大量 的错误Ｈ’。所以，目前市场上的产品一般都使用直接 序列扩频技术（ＤＳＳＳ）进行调制。８０２．１１的ＤＳｓＳ中 一共存在着相互覆盖的１４个频道，在这１４个频道中。 仅有３个频道是完全不覆盖的。Ｐｌａｎｔ ＰＣ固定于风力 发电机塔筒内，不存在移动的问题，也就免去了移动主 机跨小区漫游所带来的ＡＰ转换的开销。一个无线桥
本设计中现场控制级采用Ｍｏｄｂｕｓ现场总线，该总 线广泛应用于工业控制领域，且其协议中没有规定物 理传输介质，一般来讲，可以采用ＲＳ．２３２和ＲＳ－４８５传 输协议。由于ＲＳ．２３２协议传输距离一般在１５ ｍ以
１６ ．ＰＲＯＣＥＳＳＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ矾ＳＴＲＵＭ】弧ＴＡＴＩＯＮ Ｖ０１．２９ Ｎｏ．１１ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２００８
中圈分类号：７Ｉ眄９３；ＴＨ８６
文献标志码：Ａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｏｒｍａｌｌｙ ｔｈｅ ｒｅｍｏｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ ｗｉｎｄ ｆａｒｍｓ ａｒｅ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｃａｂｌｅｓ ｗｉｔｈ ｈｉ【ｇｈ ｃｏｓｔｓ．Ｔｈｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ ｂａｓｅｄ
２风电场多机监控系统的设计
２．１无线局域网的设计 目前，风电场中风力发电机组监控系统联网使用
的都是基于有线介质的以太网，存在网络布线费用昂 贵、损坏后不易维修等不足。 ２．１．１无线局域网的构成
需要一个或者数个无线桥接器（ＡＰ）、若干无线网 卡以及天线（包括功率放大器）组建无线局域网，实现
１７
风电场远程监控系统及无线网络技术应用研究王成。等
多机监控，具有结构简单、方便的特点睁】。 ２．１．２无线局域网的拓扑结构
一般有两种无线局域网拓扑结构：无中心对等网 络（Ａｄ ｈｏｅ）型，即点对点型；有中心的结构化网络 （Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）型，即Ｈｕｂ型。Ｈｕｂ型相当于有线网络 的星型拓扑。一般无线局域网还要与有线网络连接， 这时无线桥接器还兼作无线网络和有线网络的网关。 无线桥接器（ＡＰ）是各个移动主机之间通信的桥梁，无 线局域网内任何两台移动主机的通信全都要通过无线 桥接器转发。无线局域网内的任何一台移动主机同有 线网络的主机通信也要通过无线桥接器（ＡＰ）。由于 风电场中的单机监控系统之间不需要相互通信，即移 动主机之间不需要无线桥接器（ＡＰ）转发信息，而只需 要和有线网络中的服务器通信，所以就大大简化了拓 扑结构。
接器（ＡＰ）和若干移动主机（这里指Ｐｌａｎｔ ＰＣ）组成一 个基本服务集合（ＢＳＳ），多个基本服务集合（ＢＳＳ）组 成了一个扩展服务集合（ＥＳＳ）ＨＪ。所以可以在数台风 力发电机所确定的空间范围内选定合适的地点安装无 线桥接器（ＡＰ）和附属全向天线而不产生无线桥接器 （ＡＰ）覆盖范围相互重叠的现象。选择合适的无线桥 接器的安装地点就可以免去ＡＰ作用范围覆盖而造成 的干扰问题，即任何一台Ｐｌａｎｔ ＰＣ只处在一个ＡＰ的作 用范围内。无线网卡位于各Ｐｌａｎｔ ＰＣ内，配合外加天 线，实现与Ｐａｒｋ ＰＣ的通信。图５所示为风电场Ｐｌａｎｔ ＰＣ与Ｐａｒｋ ＰＣ连接图。
上海市博士后基金（墒号：鸺Ｒ２１４１３４）； 曩育部留学回国科研基金项目（壕号：２００７１１０８）； 上海市白玉兰科技人才基金费助项目（缡号：２００７８０７３）。 修改编收到日期：２００８一０７—２３。 第一作者王成．男，１９８３年生，现为上海交通大学电气工程系在读硕 士研究生；主要从事大型风电场监控技术方向的研究。