पवन संयंत्रों के लिए केंद्रीकृत निगरानी प्रणाली समाधान

सारःस्वच्छ ऊर्जा स्रोतों में से एक के रूप में, हाल के वर्षों में पवन ऊर्जा संयंत्रों की स्थापित क्षमता तेजी से बढ़ी है। पवन ऊर्जा संयंत्रों को भूमि पवन ऊर्जा संयंत्रों और अपतटीय पवन ऊर्जा संयंत्रों में विभाजित किया गया है। आम तौर पर,वे दूरस्थ स्थानों पर स्थित हैं, विखण्डित प्रतिष्ठानों और कठोर वातावरण के साथ।पवन संयंत्रों को एक दूरस्थ निगरानी प्रणाली की आवश्यकता होती है ताकि परिचालन और रखरखाव कर्मियों को पवन संयंत्र संचालन को अधिक कुशलता से प्रबंधित करने में मदद मिल सके.

कीवर्डःपवन संयंत्र, केंद्रीकृत निगरानी प्रणाली, बॉक्स ट्रांसफार्मर माप और नियंत्रण उपकरण

1पवन संयंत्रों के लिए विद्युत उपकरण

प्रत्येक जनरेटर सेट के ऊपरी केबिन में एक टरबाइन जनरेटर होता है, और सामने का हिस्सा एक समायोज्य पंखे वाला ब्लेड होता है।प्रणाली विभिन्न हवा की स्थिति के अनुसार प्रशंसक ब्लेड के झुकाव कोण समायोजित कर सकते हैंपंखे के ब्लेड की सामान्य गति 10-15 आरपीएम अंक है, गियरबॉक्स के माध्यम से जनरेटर को चलाने के लिए 1500 आरपीएम की गति तक समायोजित किया जा सकता है।नियंत्रण और संबंधित डेटा संग्रह के लिए मशीन कक्ष में एक औद्योगिक पीएलसी भी कॉन्फ़िगर किया गया है. हवा की गति, हवा की दिशा, घूर्णन गति, विद्युत उत्पादन की सक्रिय शक्ति और प्रतिक्रियाशील शक्ति और अन्य संबंधित डेटा पीएलसी के माध्यम से एकत्र किए जाते हैं,और जनरेटर एकत्रित डेटा के माध्यम से वास्तविक समय में नियंत्रित किया जाता हैभूमि पर, पवन टावर के नीचे एक बॉक्स ट्रांसफार्मर स्थापित किया जाता है जो शक्ति और भौगोलिक परिस्थितियों के अनुसार, गति बढ़ाने और अभिसरण के लिए जिम्मेदार होता है।कई पवन टरबाइनों को एक बार बढ़ाया जाता है और संवर्धन सबस्टेशन में अभिसरण के लिए समानांतर में जुड़े होते हैं. ग्रिड में बिजली भेजें. पवन संयंत्र के विद्युत वायरिंग आरेख चित्र 1 में दिखाया गया है. पंखे द्वारा उत्सर्जित वोल्टेज आम तौर पर 0.69kV है,जो बॉक्स ट्रांसफार्मर द्वारा 10kV या 35kV तक बढ़ाया जाता हैकई समानांतर संगमों के बाद, उन्हें स्टेप-अप सबस्टेशन के निम्न-वोल्टेज साइड बसबार से जोड़ा जाता है, और फिर मुख्य ट्रांसफार्मर द्वारा बिजली ग्रिड में 110kV या उससे अधिक तक बढ़ाया जाता है।

अपतटीय पवन ऊर्जा के कठोर वातावरण (उच्च आर्द्रता, उच्च नमक घनत्व) के कारण भूमि पवन ऊर्जा से अलग,प्राथमिक वृद्धि के लिए उपयोग किया जाने वाला सूखी प्रकार का ट्रांसफार्मर, ड्रॉफ्ट फैन के इंजन डिब्बे में एकीकृत है, जो न केवल पूरे इकाई के पदचिह्न की समस्या को हल करता है, बल्कि यह ट्रांसफार्मर को कम स्थिति में स्थापित करने से सुरक्षा की कठिनाई से भी बचता है।

चित्र 1 पवन संयंत्र के विद्युत वायरिंग की योजनाबद्ध आरेख

2पवन संयंत्रों के लिए सुरक्षा और माप और नियंत्रण उपकरण

From wind turbine power generation - booster box transformer - confluence - booster station medium voltage busbar - main transformer - booster station high voltage busbar - high voltage outlet - grid connection, मध्य को ग्रिड में विलय करने से पहले दो बार बढ़ाया जाना चाहिए बिजली ग्रिड में बड़ी संख्या में और प्रकार के विद्युत उपकरण हैं,और किसी भी लिंक में किसी भी विफलता पवन संयंत्र के सामान्य संचालन को प्रभावित करेगाइसलिए, पवन ऊर्जा संयंत्र की परिचालन स्थिति की व्यापक निगरानी के लिए पवन ऊर्जा संयंत्र के सभी लिंक में सुरक्षा और माप और नियंत्रण उपकरण स्थापित करना आवश्यक है।चित्र 2 पवन संयंत्र के सुरक्षा और माप और नियंत्रण उपकरणों के विन्यास का एक आरेख है.

चित्र 2 पवन संयंत्रों के लिए सुरक्षा माप और नियंत्रण उपकरणों का विन्यास आरेख

2.1 बॉक्स ट्रांसफार्मर माप और नियंत्रण उपकरण

ऑनशोर पवन संयंत्रों में लाइन हानि को कम करने के लिए, आमतौर पर पवन टरबाइन के बगल में 0.69/35 ((10) kV बॉक्स प्रकार का बूस्टर स्टेशन स्थापित किया जाता है।पवन संयंत्र में पवन टरबाइनों के बीच की दूरी सैकड़ों मीटर है, जो केंद्रीय नियंत्रण कक्ष से दूर है। स्टेप-अप ट्रांसफार्मर खुले क्षेत्र में स्थित हैं, और प्राकृतिक वातावरण अपेक्षाकृत कठोर है, जिससे मैन्युअल निरीक्षण मुश्किल हो जाता है।बॉक्स प्रकार के ट्रांसफार्मर का माप और नियंत्रण उपकरण पवन संयंत्र की निगरानी प्रणाली का मुख्य हिस्सा है, जो बॉक्स-टाइप ट्रांसफार्मर के बुद्धिमान प्रबंधन को महसूस करता है। बॉक्स-स्टेशन माप और नियंत्रण उपकरण पवन ऊर्जा बॉक्स-स्टेशन की सुरक्षा और दूरस्थ निगरानी कर सकता है,"दूरस्थ सिग्नलिंग" के कार्यों को पूरी तरह से महसूस करें, टेलीमेट्री, रिमोट कंट्रोल और रिमोट समायोजन", और पवन संयंत्र के संचालन और रखरखाव की दक्षता में काफी सुधार होगा।

चित्र 3 पवन संयंत्र बॉक्स स्टेशन माप और नियंत्रण उपकरण

बॉक्स प्रकार का AM6-PWC ट्रांसफार्मर सुरक्षा माप और नियंत्रण उपकरण एक एकीकृत उपकरण है जिसमें सुरक्षा, माप और नियंत्रण शामिल है।पवन ऊर्जा और फोटोवोल्टिक स्टेप-अप ट्रांसफार्मर की विभिन्न आवश्यकताओं के लिए संचारइसके कार्यात्मक विन्यास को नीचे दी गई तालिका में दिखाया गया है।

2.2 कम वोल्टेज साइड लाइन और बसबार सुरक्षा का माप और नियंत्रण

कई पवन टरबाइनों को पहली बार 35 (10) kV तक बढ़ाया जाता है और फिर उन्हें समानांतर में एक सर्किट बनाने के लिए जोड़ा जाता है जो स्टेप-अप सबस्टेशन के निम्न-वोल्टेज साइड बसबार से जुड़ा होता है। व्यापक निगरानी प्राप्त करने के लिए, लाइन लाइन सुरक्षा उपकरणों, बहुआयामी माप और नियंत्रण उपकरणों, बिजली गुणवत्ता निगरानी उपकरणों से लैस है,और लाइन विद्युत सुरक्षा की वास्तविक समय की निगरानी का एहसास करने के लिए वायरलेस तापमान मापने के उपकरणों, माप और तापमान, और कम वोल्टेज साइड बसबार आर्क सुरक्षा उपकरणों से लैस हैं।

तालिका 1 कम वोल्टेज साइड लाइन, बसबार सुरक्षा माप और नियंत्रण विन्यास

2.3 मुख्य ट्रांसफार्मर सुरक्षा माप और नियंत्रण

पवन टरबाइन के बिजली उत्पादन को निम्न वोल्टेज वाले साइड बसबार से जोड़ने के बाद, इसे मुख्य ट्रांसफार्मर के माध्यम से 110kV तक बढ़ाया जाता है और ग्रिड से जोड़ा जाता है।मुख्य ट्रांसफार्मर अंतर सुरक्षा से सुसज्जित है, उच्च बैकअप सुरक्षा, कम बैकअप सुरक्षा, गैर-विद्युत सुरक्षा, माप और नियंत्रण उपकरण, ट्रांसफार्मर तापमान नियंत्रण, और गियर ट्रांसमीटर सुरक्षा को महसूस करने के लिए,मुख्य ट्रांसफार्मर का माप और नियंत्रण कार्य, और केंद्रीकृत समूह स्क्रीन स्थापना।

तालिका 2 मुख्य ट्रांसफार्मर सुरक्षा माप और नियंत्रण विन्यास

2.4 उच्च वोल्टेज लाइन सुरक्षा माप और नियंत्रण

पवन संयंत्र द्वारा उत्पन्न विद्युत ऊर्जा को दो बार 110kV तक बढ़ाया जाता है और फिर बिजली ग्रिड में शामिल किया जाता है। 110kV लाइन ऑप्टिकल फाइबर अंतर सुरक्षा से लैस है,दूरी संरक्षण, एंटी-इंसलिंग प्रोटेक्शन, और माप और नियंत्रण उपकरण।

तालिका 3 110kV लाइन सुरक्षा माप और नियंत्रण विन्यास

3पवन फार्म निगरानी प्रणाली

पवन संयंत्र निगरानी मंच पवन संयंत्र की परिचालन स्थिति और पवन टरबाइनों के वास्तविक समय के आंकड़ों की निगरानी, नियंत्रण और प्रबंधन को प्राप्त करता है।पवन संयंत्र की विश्वसनीयता और परिचालन दक्षता में सुधार करता है, रखरखाव लागत को कम करता है, और बुद्धिमान प्रबंधन का एहसास करता है।

पवन संयंत्र का क्षेत्रफल अपेक्षाकृत बड़ा है और उपकरण बिखरे हुए हैं। सिस्टम में डेटा संचार विश्वसनीयता और वास्तविक समय प्रदर्शन के लिए अपेक्षाकृत उच्च आवश्यकताएं हैं।यदि परिस्थितियाँ अनुमति दें, ऑप्टिकल फाइबर रिडंडेंट रिंग नेटवर्क का उपयोग डेटा संग्रह और संचार के लिए किया जा सकता है, और लॉरा वायरलेस विधि का उपयोग डेटा ट्रांसमिशन के लिए भी किया जा सकता है।

चित्र 4 पवन संयंत्र निगरानी प्रणाली का आरेख

ड्रॉफ्ट फैन यूनिट पीएलसी और बॉक्स ट्रांसफार्मर माप और नियंत्रण उपकरण के डेटा को ऑप्टिकल फाइबर रिंग नेटवर्क के माध्यम से नियंत्रण कक्ष में डेटा सर्वर पर अपलोड किया जाता है,और बूस्टर स्टेशन के व्यापक स्वचालन प्रणाली के डेटा ईथरनेट के माध्यम से डेटा सर्वर पर अपलोड कर रहे हैंट्रांसमीटर, डीसी सिस्टम और अन्य स्मार्ट डिवाइस संचार प्रबंधन मशीन से जुड़े होते हैं ताकि सर्वर पर डेटा अपलोड किया जा सके।

3.1 पवन संयंत्र की निगरानी

पूरे पवन संयंत्र के आधारभूत मापदंडों का व्यापक प्रदर्शन (पवन गति, शक्ति, गति, आदि सहित), और दैनिक बिजली उत्पादन, मासिक बिजली उत्पादन का एहसास कर सकते हैं,बिजली उत्पादन की वार्षिक निगरानी वास्तविक समय में खींच प्रशंसक की परिचालन स्थिति की निगरानी के लिए सुविधाजनक है.

3.2 चालक दल की निगरानी

इकाई में प्रत्येक नियंत्रण मॉड्यूल के मापदंडों और नियंत्रण की स्थिति की निगरानी करें, जिसमें शामिल हैंः पिच, याव, गियरबॉक्स, जनरेटर, हाइड्रोलिक स्टेशन, इंजन रूम, कन्वर्टर, पावर ग्रिड, सुरक्षा श्रृंखला, टोक़,मुख्य शाफ्टप्रत्येक मॉड्यूल के मापदंडों, दोषों और प्रवृत्ति ग्राफ का व्यापक प्रदर्शन करना।

3.3 वास्तविक समय में डेटा प्रदर्शित करना

पवन ऊर्जा संयंत्र में प्रक्षेपण पंखे, सबस्टेशन और अन्य उपकरण सेंसर और निगरानी उपकरण से लैस हैं जो ऑपरेटिंग विद्युत डेटा, तापमान,वास्तविक समय में उपकरण के कंपन और अन्य मापदंडों, और असामान्यताओं के मामले में समय पर चेतावनी दें।

3.4 ऊर्जा प्रबंधन

सक्रिय और प्रतिक्रियाशील मापदंडों का प्रदर्शन, the control and adjustment of active and reactive power and other functions can effectively reduce the operating costs of enterprises and provide data support for the goal of energy conservation and emission reduction.

3.5 उत्पादन रिपोर्ट

महत्वपूर्ण मापदंडों जैसे कि पवन ऊर्जा, पवन फार्म प्रदर्शन संकेतक और इकाई नई ऊर्जा के लिए प्रदर्शन और रिपोर्ट रिपोर्ट कार्य,समय आयाम (दिन) के अनुसार प्रत्येक पवन संयंत्र उपकरण के संचालन के समर्थन और सांख्यिकीदिन, महीने और वर्ष की क्वेरी विधि के अनुसार, महत्वपूर्ण मापदंडों को वर्गीकृत और आइटम द्वारा गिना जाता है, और रिपोर्ट उत्पन्न होती है।

3सांख्यिकीय विश्लेषण

विभिन्न सांख्यिकीय विश्लेषण कार्यों का समर्थन करना, डेटा के संभावित मूल्य का पूरी तरह से उपयोग करना, ऊर्जा-बचत अनुकूलन समाधान प्रदान करना, प्रबंधकों के लिए निर्णय लेने का आधार प्रदान करना,उद्यमों के प्रबंधन के स्तर को व्यवहार्य तरीके से सुधारना, और अंत में ऊर्जा की बचत, उत्सर्जन में कमी और वैज्ञानिक उत्पादन के लक्ष्य को प्राप्त करें। विश्लेषण विधियों में शामिल हैंः दोष सांख्यिकी, शक्ति वक्र, उपलब्धता सांख्यिकी, पवन गुलाब आरेख,पवन गति शक्ति रिपोर्ट, मासिक और दैनिक उपयोग और डाउनटाइम के आंकड़े आदि।

संदर्भ:

[1] एक्रेल एंटरप्राइज माइक्रोग्रिड डिजाइन और एप्लिकेशन मैनुअल। संस्करण 2022.05