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必发88产品

产品简述
                                   UPS在潮间带海上风机的创新应用

    传统的风机一般安装在空旷地区,我国北方地区由于广阔的地理结构,导致目前大多数风力发电都集中在内蒙古、青海、新疆、河北张家口等地区,由此带来的是高原机型的产生。为了进一步利用更多的地理环境,众多的风机生产厂家纷纷推出了低风速机型来拓展市场。而海上风机的发展则是大家所关注的下一点。我国第一台海上风机组成功安装已经有5年时间,但是在推广速度上却遇到各种各样的问题,比如风机的运输,风机的远程监控以及如何维护则一直都是各大厂家一直探索的课题。 
    为了提高风机的可靠性,无论是主控柜、变流柜、还是变桨柜,各大厂家都安装了直流UPS24V DC的控制器后备供电。一旦电网发生故障,那么直流UPS会切换到电池模式持续给控制器供电。而风场工作人员则通过UPS的干结点(4~20mA )报警得知UPS的使用状态,以及是否有报警产生。一旦有报警产生,现场人员必须尽快赶到指定风机位置,查明故障现象,并适时排除故障,甚至更换电池来保证风机正常工作。

    菲尼克斯Phoenix 在海上应用中,由于我国海上风电的优势资源与欧洲不同,尽管潮间带的资源局限于长江口以北各省,包括江苏,上海和山东沿海地区,但平均风速在6~7米每秒,再加上这些地区靠近电力负荷中心,与中深海相比较而言,在潮间带建设风电场的成本和难度较低。尽管潮间带距离陆地较近,但是维护成本还是远高于陆地风场。(如图一所示)

 图一 :潮间带风机

    那么在潮间带海上风机,大家现有的UPS是否需要改进以适应更高可靠性的要求呢?答案是肯定的。

    首先,大家发现, UPS的设置必须要在现场通过UPS面板的旋钮进行设置才能改变UPS的功能,而海上风机一般都需要坐船到风机附近,一旦需要大面积调整,则花费的人力物力则相当巨大。

    其次,现有的UPS报警都是集中在干结点报警,而UPS何时进行报警,电池的寿命还有多长时间,是否需要立即前往现场进行更换电池,还是说可以定期在寿命到达前统一安排维修计划,这些大家都无从而知。

    总所周知,菲尼克斯电气在国内外风电领域有广泛的应用,大家的UPS有的已经安全运行长达10年以上,但同时大家也很关注海上应用的新问题和新需求。为此,在2011年大家推出了全新系列的智能型不间断电源 QUINT UPS-IQ(如图二所示),该UPS围绕电池的监控提出了3大管理技术。

图二 :QUINT UPS-IQ

第一、SOCState of Charge

    UPS将实时显示UPS的实时充电情况,如充电电量达到100%;可缓冲时间为2小时。这样您可以及时了解现场的最新工况是否能够满足正常工作。

第二、SOH(State of Health)

    UPS将告知您的电池具体寿命时间,精确到年月,如13个月,这样现场维护人员可以统一设置寿命报警点,比如设置寿命还有3个月报警,那么现场人员可以根据风场报警的电池数量,在相对数量集中的情况下安排维护计划,不仅降低了维修的紧迫性,同时也提高了维修效率。

第三、SOF(State of Function)

    UPS能及时反馈电池的实际性能表现,尤其是当电池在现场使用了1年以上,由于环境温度,充放电次数的影响,对电池的性能会产生一定程度的影响,因为一旦显示的电池性能低于原始设计的最低要求,那么在遇到市电故障时控制器将无法及时采集数据,尽早更换电池,从而避免造成重大影响。

    关于报警方式,传统的干结点报警无法实现对以上3种参数的准确传递,那么坐在中控室的值班人员如何能够读取到相关信息呢?

大家提供4种主要的通讯方式来实现信息的传递。

    第一种:USB通讯。这种方法最好的好处在于可以通过UPS面板转接口直接连接工控机或者电脑,通过免费的UPS-CONF监控App可以轻松快速的读取并设置UPS功能参数,如后备时间,最大充电电压,最大充电电流等。适合于对现场维护要求比较高且需要经常优化参数配置的客户。(如图三所示)

图三: USB 通讯的报警方式

    第二种:Modbus协议通讯。该方式通过开放UPS状态以及报警的地址,让客户可以集成到主控App当中,这样可以快捷的采集到所需要的报警信号。

    第三种:以太网通讯(如图四所示)。通过转接模块用以太网的方式组成环网,相比较Modbus而言,传递数据的速度和容量更大,也更加符合高级控制系统的要求。


图四: 以太网通讯的报警方式

    第四种,PLC直接通讯。目前该方案使用与菲尼克斯电气提供的PLC系列产品,通过模块化结构将UPSPLC配合使用,相得益彰。

    综上所述,满足各种通讯要求的UPS模块今后将在潮间带的风机应用中得到越来越多的关注。同时,提供铅酸电池,锂离子电池,超级电容等满足-40~+60度恶劣应用环境多达700UPS方案,为您的系统提高灵活性和可靠性。

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