一、摘要

     虹潤NHR-3300系列三相綜合電量表是依據DB37/ T557-2005行業(yè)標準開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，它是一款用于低壓配電系統的交流電量測量、顯示、控制、分析的綜合儀表。產(chǎn)品通過(guò)現場(chǎng)PT、CT變比取得數據經(jīng)過(guò)內部整形電路轉換成相應的數值，經(jīng)過(guò)內部運算（電流、電壓依次積分）取得所需要的交流需量，終可實(shí)現交流電壓、電流、頻率、有功功率、無(wú)功功率、諧波含量、功率因數、有功、無(wú)功、視在電能工程值顯示。目前虹潤自主研發(fā)的虹潤NHR-3300系列三相綜合電量表在風(fēng)力發(fā)電中主要應用于發(fā)動(dòng)機組運行狀態(tài)電量參數的監測。

二、產(chǎn)品的市場(chǎng)背景

     風(fēng)力作為一種綠色環(huán)保新興能源一躍成為現代能源關(guān)注點(diǎn)，出于保護環(huán)境的考慮以及面臨的能源短缺現狀，風(fēng)力發(fā)電在世界范圍內得到了快速發(fā)展。隨著(zhù)風(fēng)電行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，風(fēng)力發(fā)電成本逐步降低，在經(jīng)濟性上已經(jīng)能夠與核能發(fā)電、水力發(fā)電展開(kāi)競爭。當前，我國面臨電力短缺局面，在煤電占主導地位的我國電力行業(yè)，因環(huán)境承載力限制以及各種因素導致的煤炭短缺局面，煤電發(fā)展受到制約。風(fēng)能這種干凈的自然能源，沒(méi)有常規能源（煤電，油電）與核電會(huì )造成環(huán)境污染的問(wèn)題。我國風(fēng)能資源豐富，風(fēng)能利用得到了政府的政策支持，風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)面臨的發(fā)展機遇。

三、產(chǎn)品的主要技術(shù)原理

     虹潤NHR-3300系列三相綜合電量表可外接電壓、電流互感器的標準信號或直接接入電流、電壓500V的交流信號，并通過(guò)DSP芯片定點(diǎn)處理，高速、高精度AD采集，多種接線(xiàn)方式可選，可同時(shí)測量單相電量系統、三相交流電流、三相交流電壓、三相有功功率、三相無(wú)功功率、三相視在功率、三相功率因數、工頻周波、三相有功電能、三相無(wú)功電能和三相總電能，并在型號上對每個(gè)功能做了明確的細分。輸出功能可選模擬量輸出、通訊輸出和累積脈沖輸出功能，配備RS232/485通訊接口，支持標準MODBUS RTU通訊協(xié)議，可組網(wǎng)實(shí)現數據的集中管理。

     下面介紹一下主要參數的計算方法

     ◆TRMS的算法

     本產(chǎn)品所測試的參數均為真有效值（TRMS），依據數學(xué)公式1如下：

     該測量原理適用于常見(jiàn)的各種工頻信號的測試，通過(guò)AD采樣可對包括正弦波、方波、三角波及各種異常波形進(jìn)行分析。

     ◆∑的計算方法

     ∑的顯示數值與線(xiàn)制有關(guān)，其數值算法如下表所示：

各線(xiàn)制合計參數計算方法

     ◆電量參數的校準方法

     產(chǎn)品通過(guò)標準源輸出交流電流、電壓的真有校值、相位角度的偏差、有功功率等實(shí)現零點(diǎn)、滿(mǎn)度校準，校準后寫(xiě)入EEPROM中保存。

     ◆三相電量綜合集中顯示儀表的在實(shí)際應用的接線(xiàn)方式

三相三線(xiàn)系統（3P3L 、無(wú)PT、CT）

三相三線(xiàn)系統（3P3L、2PT、2CT）

三相四線(xiàn)系統（3P4L、無(wú)PT、CT）

三相四線(xiàn)系統（3P4L、3PT、3CT）

備注：符號描述

四、產(chǎn)品的應用

     應用于風(fēng)力發(fā)電的所有風(fēng)電機組通過(guò)光纖以太網(wǎng)連接至主控室的上位機操作員站，實(shí)現整個(gè)風(fēng)場(chǎng)的監控，上位機監控軟件具有如下功能：

     ◆系統具有友好的控制界面。在編制監控軟件時(shí)，充分考慮到風(fēng)電場(chǎng)運行管理的要求，使用漢語(yǔ)菜單，操作簡(jiǎn)單，盡可能為風(fēng)電場(chǎng)的管理提供方便。

     ◆系統顯示各臺機組的運行數據。如每臺機組的瞬時(shí)發(fā)電功率、累計發(fā)電量、發(fā)電小時(shí)數、風(fēng)輪及電機的轉速和風(fēng)速、風(fēng)向等，將下位機的數據調入上位機并在顯示器上顯示，必要時(shí)還可以用曲線(xiàn)或圖表的形式直觀(guān)地顯示出來(lái)。

     ◆系統顯示各風(fēng)電機組的運行狀態(tài)，如開(kāi)機、停車(chē)、調向、手/自動(dòng)控制以及大/小發(fā)電機工作等情況，通過(guò)各風(fēng)電機組的狀態(tài)了解整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的運行情況。

     ◆系統能夠及時(shí)顯示各機組運行過(guò)程中發(fā)生的故障。在顯示故障時(shí)，能顯示出故障的類(lèi)型及發(fā)生時(shí)間，以便運行人員及時(shí)處理及消除故障，保證風(fēng)電機組的安全和持續運行。

     ◆系統能夠對風(fēng)電機組實(shí)現集中控制。值班員在集中控制室內，只需對標明某種功能的相應鍵進(jìn)行操作，就能對下位機進(jìn)行改變設置狀態(tài)和對其實(shí)施控制。如開(kāi)機、停機和左右調向等。該操作同時(shí)具有權限管理，以保證整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的運行安全。

     ◆系統管理。監控軟件具有運行數據的定時(shí)打印和人工即時(shí)打印以及故障自動(dòng)記錄的功能，以便隨時(shí)查看風(fēng)電場(chǎng)運行狀況的歷史記錄情況。

機組運行過(guò)程中進(jìn)行監測的相關(guān)參數包括：

     ◆電網(wǎng)參數，包括電網(wǎng)三相電壓、三相電流、電網(wǎng)頻率、功率因數等。電壓故障檢測：電網(wǎng)電壓閃變、過(guò)電壓、低電壓、電壓跌落、相序故障、三相不對稱(chēng)等。

     ◆氣象參數，包括風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度等。

     ◆機組狀態(tài)參數檢測，包括：風(fēng)輪轉速、發(fā)電機轉速、發(fā)電機線(xiàn)圈溫度、發(fā)電機前后軸承溫度、齒輪箱油溫度、齒輪箱前后軸承溫度、液壓系統油溫、油壓、油位、機艙振動(dòng)、電纜紐轉、機艙溫度等。

主要監測設備：虹潤NHR-3300系列三相綜合電量表

主要負責監控機組運行的電量參數

產(chǎn)品圖示：

     ◆輔助設備：

     溫度傳感器HR-WZP、HR-WRN、轉速磁電傳感器、轉速表、數采模塊、報警裝置、虹潤八回路閃報警儀等。

     1、主要對電機繞組的定子溫度、電機轉速實(shí)現監控。

     2、根據各繞組的測溫點(diǎn)輸出聲光報警。

五、結束語(yǔ)

     基于虹潤坤瑞監控組態(tài)軟件及電量集中控制儀而搭建的這個(gè)風(fēng)電場(chǎng)各項監控、監測數據信息共享、交換、傳輸平臺，能夠滿(mǎn)足國家電力系統二次防護要求。在進(jìn)行遠程數據采集和控制時(shí)，保證風(fēng)電廠(chǎng)數據的實(shí)時(shí)性和可靠性。通過(guò)風(fēng)能特性模型實(shí)時(shí)調整風(fēng)能的*性，能夠為生產(chǎn)廠(chǎng)商提供監控解決方案，為祖國風(fēng)電綠色能源事業(yè)保駕護航。