浅析如何实现风电机组远程监控及维护方案

发布时间:2021-04-29

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风电行业作为可再生能源领域中最具前景的发电方式之一,在全球范围内分布广泛。但是,在风机发生故障时,却总是措手不及。本文将提供可行的方案,能够为解决故障带来便利。

风电行业现状概述

随着“碳中和”和“碳达峰”的热度疯涨,新能源行业势必崛起。风电行业作为可再生能源领域中最成熟、最具前景的发电方式之一,站在风口浪尖上将达成新的高度。

风电机组常建造海上、高原等环境较为恶劣的地方,受环境影响会出现通讯不稳定等诸多状况。每当遇到这种情况,现场工作人员需要带着测试工具爬到风机上面进行检修,这种维护造成高额的维护成本,故障调试的方式也过于落后。

痛则需通,针对这种现象,各大企业开始转变思维走上了风电机组远程监控维护的道路,风机远程控制和风机变桨监控将成为行业内重要的发展趋势。

针对以上现象,致远电子推出一系列产品助力风电行业的发展进程。

致远电子助力风电行业进程

实现风电机组远程监控及维护,就需要解决如何实现统一管理和遇到故障如何快速解决两个问题。致远电子针对这两点问题,推出了多款产品来提供有效途径。

EtherCAT实时以太网通讯依赖其实时性高的特点,在风电行业已经开始得到应用。通过主从管理的机制,能够有效的管理风电机组,实时地了解各风机的状态。EtherCAT-100M是致远电子推出的一款多功能EtherCAT主站控制器设备,总线传输速率可达100Mb/s,可实现闭环伺服系统的实时控制与实时数据传输,集成2路EtherCAT接口,具有线缆冗余的机能。


那么,风机一旦出现故障,该如何快速有效的解决故障呢?传统的解决方式是通过有线的方式,工程师通过连接以太网接口来进行故障诊断。为改变如此窘境,工程师在设计风机发电机之处,便可以预留WiFi接口,将数据变为无线WiFi的方式,减少现场工作人员的工作成本。

风机故障可以分为总线通信故障和节点故障。由于CAN-bus总线的稳定可靠的特性,在风电行业总线通信中得到广泛应用。致远电子推出一款CANFDWIFI-100U高性能CAN(FD)与WiFi数据转换设备,它集成了1路CAN(FD)接口、1路以太网接口以及1路WiFi接口,自带成熟稳定的TCP/IP协议栈,用户利用它可以轻松完成CAN网络和WiFi网络的互连互通。风机上安装CANFDWIFI设备,工程师只需要使用PC的WiFi连接设备便可以轻松接入CAN总线网络,调试CAN总线通信故障。

节点故障一般是变桨控制板造成的,为了方便工程师调试,可以变桨控制板上预留出WiFi接口。ZLG致远电子基于此行业应用需求,推出有线和无线的模块监控方案。如图所示,将WZNE-1100模块安装在风机控制板上,即可轻松实现以太网/WiFi转串口数据的互联互通,这也是本文的重点所在。

有线的方式通过以太网的方式来实现风电机组的信息配置以及故障排查,实现串口数据转成UDP/TCP等数据在PC上分析定位故障问题。无线的方式是通过WiFi采集和更新风电机组工作过程中的数据信息,实现风电场的远程运维,同时还可以通过WiFi实现远程监控风机异常情况分析,避免现场工作人员爬到风机组上进行抢修维护,大大降低了运维成本。

致远电子嵌入式以太网/WiFi转串口模块

WZNE-1100是广州致远电子有限公司开发的一款多功能型嵌入式以太网/WiFi转串口数据模块,它内部集成了TCP/IP协议栈和WiFi功能,用户利用它可以轻松完成嵌入式设备的网络功能,节省人力物力和开发时间,使产品更快的投入市场,增强竞争力。

1、WiFi/以太网同步工作

嵌入式以太网/WiFi转串口模块可支持WiFi/网口同时工作,大大拓展应用场景。


2、透明传输,简单易用

WZNE-1100采用透明传输模式,通过以太网/WiFi的形式将数据转换成串口进行传输同时提供方便用户使用VC++、VB、Delphi和C++Builder开发应用程序以及API函数库。

3、超远距离,可靠通讯

以太网/WiFi转串口模块可快速实现串口联网,符合IEEE802.3标准,升级的WiFi功能可有效解决常见工业场景距离限制。

4、AP模式下可支持多达4个Station接入

嵌入式以太网/WiFi转串口模块可选择2.4G WiFi工作模式,支持STA(Station)和AP形态,作为AP时最大支持4个STA。

5、UDP单/多机通讯,满足多用户管理需求

WZNE-1100在UDP模式下支持单机或多机通讯,满足多个用户同时管理一个嵌入式模块的设备。

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