实时通讯使风电场应用实现快速响应.PDFVIP

风力发电 | 苏格兰 为了确保风场扩建后能够为苏格兰格拉斯哥市可靠地供电，运营商使用了 EtherCAT 高速通讯系统及相应的控制组件。图片显示了一组 PCC （公共连接点） EtherCAT 光纤通讯网络，用于连接高效灵活的风力发电机组 实时通讯使风电场应用实现快速响应 根据近日欧洲风能协会发布的预测数据，欧洲风电将进一步取得动态发展，到 2020 年，风电总装机容量将实现 64 % 的增长。作为这种发展的一部分，几十台总输出量为 217 兆瓦的风力发电机最近由法国公司阿尔斯通安装 在苏格兰的风场中。极速 EtherCAT 通讯网络和 Beckhoff 相应的 I/O 组件构成这一欧洲最大的陆上项目的通讯主 干。 阿尔斯通一个必威体育精装版的风电项目在苏格兰格拉斯哥附近扩建的 Whitelee 们还有有功功率控制（APC ），它有二个调节模式。通过在‘有功 风场中投入运行。新增的 217 兆瓦的装机容量，足够满足 124,000 户 功率限制’模式下控制有功功率，可以限制风场的有功功率输出。 家庭的用电需求。此次陆上风场的扩建为整个欧洲大陆设立了新标 在‘频率控制’模式中，如果频率超过一定水平，有功功率输出将 准，此外，这也是阿尔斯通功能强大的 ECO 100 风力发电机的第一个 会被限制。” 大型项目。阿尔斯通在这所风场总共安装了 69 台 3 兆瓦的 ECO 100 风力发电机，6 台 1.67 兆瓦的 ECO 74 风力发电机。 EtherCAT 用作高速的并且经济的数据通讯的基础 EtherCAT 是 Wind e-control™ 系统的另一个核心技术。这一功能强大的 先进的控制技术确保可靠的风场运营 数据通讯网络，不仅适用于单台风力发电机，它对风场网络也特别 阿尔斯通的 Wind e-control™ 系统负责风场内的控制任务，如电压、 重要。风电场和风力发电机控制的周期时间为 5 毫秒，并且它们相 功率和频率控制。例如，为了检查风电场并网转换点处的无功功 互间同步，使得风场电压控制的响应时间低于 200 毫秒。 率，Wind e-control™ 系统从风场采取了各种措施。每个相应国家的 电网准则都可以通过此控制系统可靠地实现。电网准则中描述的要 Vicenc Casadevall 回忆道：”由于我们必须满足充满挑战的时间要 求是为了保证电网的稳定，在可再生能源产业不断扩大时这是最重 求，阿尔斯通的研发团队寻求一种具有操作确定性的通信协议。最 要的。除此之外，控制系统允许在控制室进行现场运营管理或通过 终，我们选择了 EtherCAT 协议。它运行可靠，速度快，完全符合我 与 SCADA 系统进行数据通讯远程进行管理。Wind e-control™ 系统已 们的要求。” 首次在这个风场中安装并成功应用。 Dirk Kordtomeikel，Beckhoff 风电行业经理强调了 EtherCAT 系统除了其 阿尔斯通的并网设计工程师 Vicenc Casadevall 描述了控制系统的一些 速度之外的成本优势：“现在，风场网络监控设备大部分都基于光 关键细节：“一方面，我们有无功功率控制（RPC ），它有三个调节 缆。这些光缆都与 EtherCAT 兼容，允许我们在安装过程中利用现有 模式。通过在‘电压控制’模式下控制无功功率，能够根据风电场 的电缆网络，不会产生额外费用。此外，基于 EtherCAT 的风场网络 运营商的规定调整转换点，即公共连接点（PCC ）的电压。在‘功率 满足电缆冗余的要求。反过来，与其它总线系统的连接还可以提高 因数控制’模式中，可以控制 PCC 的功率因数。‘无功功率控制’ 整个系统的开放性和灵活性。运营商能够以比其它实时以太网协议 模式能够让风电场运营商拥有一定的无功功率容量。另一方面，我