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Moxa Ethernet I/O在風機箱變在線監測系統中的應用

Moxa(摩莎)科技股份有限公司

摘要： 隨著現代工業的發展，人類對于能源的需求也日趨增高，但可利用能源的稀缺性使得世界各國逐步關注新能源和可再生能源的發展。由于風電是減少二氧化碳排放的主要方式之一，各國政府都已表明將在政策上繼續支持本國的風力發電產業。中國風電裝機容量從2001年的40.2萬千瓦上升到2008年的1215萬千瓦，自2004年起中國風電裝機增長率持續高于全球平均水平。

關鍵詞： 自動控制系統|DCS|FCS I/O 風電監測系統數據采集低功耗惡劣環境

Abstract：

Key words :

項目介紹

　　隨著現代工業的發展，人類對于能源的需求也日趨增高，但可利用能源的稀缺性使得世界各國逐步關注新能源和可再生能源的發展。由于風電是減少二氧化碳排放的主要方式之一，各國政府都已表明將在政策上繼續支持本國的風力發電產業。中國風電裝機容量從2001年的40.2萬千瓦上升到2008年的1215萬千瓦，自2004年起中國風電裝機增長率持續高于全球平均水平。到2020年，中國的風電裝機將會突破1億千瓦。

　　由于風場各機組之間距離少則幾百米，多則上公立，為了降低風機輸出電能的損耗和穩定電壓，各風機需配置一臺箱式變壓器，然后并入100KV升壓變電站輸送到電網。所以在大規模風場中，如何完善對箱變的監控至關重要。傳統的監測系統主要通過升壓變電站的微機綜合保護來實現遠方調度。當前的風場采用無人值守，遠程監控的方式，因此通過網絡實現對箱變的各項指標進行檢測，就成為解決問題的最佳方案。不僅可以實現參數的集中監測，也提升了管理的效率和數據的實時性，以便維護人員及時做決策，為風機電力的并網提供可靠的保障。

系統需求

　　需采集多個變壓器狀態點，包括：油溫、壓力、報警開關、瓦斯保護等數據

　　易于整合現有的以太網絡

　　編程簡單，維護方便

　　定時、實時上報機制

　　寬溫，適用于現場惡劣環境

　　低功耗、緊湊式設計

Moxa解決方案

　　Moxa 第一代風電箱變監測專用機ioLogik E2242支持4個AI和12個DI/O，可滿足箱變中對多個數據采集點的需求。不僅如此，ioLogik E2242提供以太網口，可以和現場的交換機相連，將采集的數據通過網絡直接上傳至主控室，從而實現通過網絡遠程監控風機箱變的作用。Moxa即將推出第二代風電箱變監測專用機E1261，將更大程度滿足現場需求。

　　在這個案例中，一個風場共有33臺1.5MW的風機，每臺風機搭配一臺箱變，因此在每臺箱變中選用一臺ioLogik E2242（或E1261），來采集箱變中的油溫、壓力、報警開關、瓦斯保護等參數數據。ioLogik E2242（或E1261）向上連接現場交換機，所有的交換機組成光纖環網，以確保數據可以實時的上傳至SCADA系統。基于這種架構，客戶只需極少的投入就實現了風機箱變的在線監測功能，一旦發生問題，系統會自動報警，大大減少了人員的出差和后期設備維護成本。

　　Moxa以太網I/O無需編程，自帶的Click&Go™軟件設置功能，在毫秒級的時間內即可完成對前端的數據采集、處理、通訊工作。此外，支持Active OPC Server，可與SCADA系統兼容，提供ioLogik產品與SCADA系統的無縫整合。Active OPC Server與傳統的輪詢方式不同，可通過Moxa ioLogik系列產品提供與HMI/SCADA系統之間的主動式（Push）通訊，同時提供即時的I/O狀態報告。正因如此，這種主動通訊方式使得只有當事件驅動時，ioLogik才主動發送事件報告，相較于傳統的輪詢方式，這樣可以降低帶寬占有率高達80%，同時I/O響應速度也提高了7倍。除了Active OPC Server之外，ioLogik還提供了Modbus/TCP和MXIO，讓您輕松和HMI/SCADA系統整合。

　　在這個風機箱變在線監測系統中，客戶將ioLogik E2242（或E1261）與遠端的SCADA系統整合，實現本地數據采集、監測，并通過網絡實時將數據傳送至SCADA系統。系統中原有的硬件、軟件投入得到完整保留，不需作任何的調整，從而保障了客戶前期投入。ioLogik E2242（或E1261）的高效率、穩定高、兼容強的特點得到了客戶的極大認同，日后將更多的應用在風電箱變在線監測系統中。

系統配置圖