大型風(fēng)電場及風(fēng)電機(jī)組的控制系統(tǒng)

    ②　調(diào)制解調(diào)器（MODEM）方式。這是將數(shù)字信號(hào)調(diào)制成一種模擬信號(hào)，通過介質(zhì)傳輸?shù)竭h(yuǎn)方，在遠(yuǎn)方再用解調(diào)器將信號(hào)恢復(fù)，取出信息進(jìn)行處理，是一種實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸?shù)姆绞健４朔N傳輸方式的傳輸距離不受限制，可以將某地的信息與世界各地交換，且抗干擾能力較強(qiáng)，可靠性高，雖相對(duì)說來成本較高，但在風(fēng)電機(jī)組通訊中也有較多的應(yīng)用。
    5.2 上、下位機(jī)通訊接口的設(shè)計(jì)
    （1） 上位機(jī)通訊接口的設(shè)計(jì)
    在工業(yè)現(xiàn)場控制應(yīng)用中，通常采用工控PC機(jī)作為上位計(jì)算機(jī)，通過RS-232串行口與下位機(jī)通訊，構(gòu)成集散式監(jiān)控系統(tǒng)。但是，采用RS-232串行口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，其缺點(diǎn)是帶負(fù)載能力差，僅用于近距離（15m以內(nèi)）通訊，無法滿足分散的、遠(yuǎn)距離的風(fēng)電場監(jiān)控的通訊要求。無論是采用異步串行通訊方式還是調(diào)制解調(diào)方式，均要在PC機(jī)RS-232串行口的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)與擴(kuò)展。
    RS-232的電氣接口是單端的，雙極性電源供電系統(tǒng)，這種電路無法區(qū)分由驅(qū)動(dòng)電
    路產(chǎn)生的有用信號(hào)和外部引入的干擾信號(hào)，使傳輸速率和傳輸距離都受到限制；RS-422則采用平衡驅(qū)動(dòng)和差分接收的方法，從根本上消除信號(hào)地線。當(dāng)干擾信號(hào)作為共模信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，接收器只接收差分輸入電壓，因而這種電路保證了較長的傳輸距離和較高的傳輸速率。兩者之間可用異步通訊用RS-232/422轉(zhuǎn)換接口板轉(zhuǎn)換。
    （2） 下位機(jī)通訊接口的設(shè)計(jì)
    監(jiān)控系統(tǒng)的下位機(jī)是指各風(fēng)電機(jī)組的中心控制器。對(duì)于每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組來說，即使沒有上位機(jī)的參與，也能安全正確地工作。所以相對(duì)于整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)來說，下位機(jī)控制系統(tǒng)是一個(gè)子系統(tǒng)，具有在各種異常工況下單獨(dú)處理風(fēng)電機(jī)組故障，保證風(fēng)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的能力。從整個(gè)風(fēng)電場的運(yùn)行管理來說，每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的下位控制器都應(yīng)具有與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的功能，使上位機(jī)能隨時(shí)了解下位機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)并對(duì)其進(jìn)行常規(guī)的管理性控制，為風(fēng)電場的管理提供方便。因此，下位機(jī)控制器必須使各自的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可靠地工作，同時(shí)具有與上位機(jī)通訊聯(lián)系的專用通訊接口。
    可編程控制器（PLC）具有功能齊全，可靠性高和編程方便的特點(diǎn)，在工業(yè)控制領(lǐng)域受到廣泛的歡迎。尤其是近年來，為了適應(yīng)現(xiàn)場控制要求及集散控制的要求，國外的PLC廠家紛紛推出與各自PLC相配套的通訊模塊，這些模塊提供了RS232/422適配器或RS-232接口與PC機(jī)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，并有專門的編程軟件，使軟件開發(fā)更加方便。因而，采用可編程控制器（PLC）作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的下位控制器，完全可以滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制和風(fēng)電場監(jiān)控的要求。
    5.3 抗干擾措施
    風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)的主要干擾源是:
    ①　工業(yè)干擾:高壓交流電場、靜電場、電弧、可控硅等;
    ②　自然界干擾:雷電沖擊、各種靜電放電、磁爆等;
    ③　高頻干擾:微波通訊、無線電信號(hào)、雷達(dá)等。
    這些干擾通過直接輻射或由某些電氣回路傳導(dǎo)進(jìn)入的方式進(jìn)入控制系統(tǒng)，干擾控制系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。從干擾的種類來看，可分為交變脈沖干擾和單脈沖干擾兩種，它們均以電或磁的形式干擾系統(tǒng)，從而抗干擾措施應(yīng)從以下幾方面著手:
    ①　在機(jī)箱、控制柜的結(jié)構(gòu)上:對(duì)于上位機(jī)來說，要求機(jī)箱能有效地防止來自空間輻射的電磁干擾，而且盡可能將所有的電路、電子器件均安裝于機(jī)箱內(nèi)。還應(yīng)防止由電源進(jìn)入的干擾，所以應(yīng)加入電源濾波環(huán)節(jié)，同時(shí)要求機(jī)箱有良好的接地和機(jī)房內(nèi)有良好的接地裝置。