WAGO万可PFC200助力风场智能化运行

目前中国已经成为全球风力发电规模最大、增长最快的市场，风力涡轮机作为风力发电的主要设备，其市场一直呈现蓬勃发展之势。2017年是风电行业的一个发展拐点，风电企业如何转型，如何利用大数据实现智能化运行，成为了很多企业思考的问题。

而WAGO万可PFC200控制器可在远动技术上对风力涡轮机进行监测和控制，风电企业可充分利用通信连接、数据收集和分析实现风力涡轮机的高效智能运行，进而在市场竞争中脱颖而出。

在能源转型的背景下，可再生能源所占的比例日渐增加。不稳定的电力供应设备，例如风力涡轮机，为网络运营商带来了新的挑战。因为供应情况相当难以预测，网络必须转换成所谓的智能电网。这种转换的一个重要方面就是通信。现代远动技术必须确保在能源生成设备与网络运营商的控制中心之间建立连接。

德国FWT集团致力于搭建多兆瓦级的全套风力涡轮机，构建完整风力发电厂并开始生产了自己的风力涡轮机。在远动技术领域，西欧各国基于相关IEC标准所使用的远动协议存在着巨大的差异性，基于此，FWT在远动技术方面依赖WAGO万可的PFC200控制器。

FWT风力发电厂项目

FWT目前进行的项目之一是在波兰南部的克扎诺维采建造风力发电厂，计划总输出达90 MW。FWT于2014年年底开始建造该项目，并对三台风力涡轮机中的第一台进行了调试。这是一个交钥匙项目，FWT需要提供风力涡轮机、完整的控制技术、甚至延伸到网络传输点风力发电厂的电力管理以及远动技术。

“我们必须满足波兰网络运营商对于远动技术的特定需求，”FWT应用工程部门的负责人Christian Oppermann表示。波兰的不同之处在于，他们的远动技术基于DNP3协议。尽管它与西欧常用的基于IEC 60870的远动协议类似，但二者并不相同。

为了实施这种远动技术，FWT采用PFC200控制器。对于Oppermann来说，它具备一项决定性的优势，“PFC200控制器本身已具备DNP3接口。因此我们不必再担心接口的编程问题。” FWT在寻找合适的远动控制器时选择了PFC200，这绝非偶然。“我们使用WAGO万可控制器已有数年之久，利用它们在风能系统中心进行桨距控制时，总能获得美好的使用体验。”

风力发电厂中的每台风力涡轮机都单独配备控制器。这样，各个涡轮机可通过光纤网络，使用不同的TCP/IP协议(包括Modbus TCP)连接到风力发电厂进行电力管理的中央控制器。同时，远动控制器也集成于该网络，以接收各个涡轮机的数据。

PFC200可收集数据、准备数据，并通过DNP3接口将数据转发给网络运营商。

此外，利用Lancom路由器还可将风力发电厂的VPN连接(IPsec)用于远程监控。 “使用基于IPsec的VPN，我们可通过中央控制中心随时干预风力发电厂”，Oppermann表示。在位于魏甘茨海恩的中央控制中心，不仅全天候有人值班，而且维护人员还可随叫随到，如果风力发电厂出现故障，他们可以快速响应。

目前，每台使用PFC200的涡轮机可收集包括电压、频率和输出等在内的13个数据点，并将这些数据提供给网络运营商。

除此之外，还可使用远动控制器记录网络传输点的有功功率和无功功率。同时，DNP3接口还提供输入通道，通过该通道，网络运营商可以调整风力发电厂的无功功率等。不仅如此，使用该接口还可降低无级输出，直至风力发电厂完全关闭。

通过使用能够与PFC200串联的额外I/O模块，可实现对中压级别断路器的监控，在必要时还可进行触发。

借此，运营商可将风力发电厂从电网中完全断开。远动控制器不仅提供DNP3接口，而且还可用作数据记录器，将包括风力发电厂状态和通过DNP3接口进行外部干预的所有数据都以csv格式记录在SD卡中，并传输到内部FTP服务器。“我们还可以向风力发电厂运营商推送数据，”Oppermann表示。复杂的记录对于证明风力发电厂的可用性非常重要。

硬件坚固耐用，适于严苛环境的控制器

FWT使用WAGO万可的750-880控制器实现了首批远动控制连接。FWT已将PFC200 XTR版规定为该公司的标准远动控制器，这样可以在严苛的环境条件下始终保证安全。

包括远动技术在内，发电厂涉及电力管理的所有控制技术都安装在风力发电厂内的未供暖建筑中。因此温度波动非常大。如果在寒冷的天气里，风力发电厂连续几天没有连接到网络，那么所有电力技术设备都必须承受零下温度，之后再重新启动。PFC200 XTR版能适应低至-40°C和高达+70°C的温度，并且能够承受组件临时解冻。
 
Oppermann指出，使用此款远动控制器的主要原因是它具备开放式编程功能：“通过CODESYS，PFC200不仅可以使用符合IEC 61131-3标准的语言编程，还可以使用更高级别的编程语言。因为无须再考虑接口编程问题，所以系统可以快速、方便地实施应用。”

PFC200 XTR系列控制器优越性：
● 工作温度范围：-40°C到+70°C;
● 可抵抗高达5kV的冲击电压;
● 可承受高达5g加速度的震动。

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