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案例頻道 傳統的風機一般安裝在空曠地區，我國北方地區由于廣闊的地理結構，導致目前大多數風力發電都集中在內蒙古、青海、新疆、河北張家口等地區，由此帶來的是高原機型的產生。為了進一步利用更多的地理環境，眾多的風機生產廠家紛紛推出了低風速機型來拓展市場。而海上風機的發展則是大家所關注的下一點。我國第一臺海上風機組成功安裝已經有5年時間，但是在推廣速度上卻遇到各種各樣的問題，比如風機的運輸，風機的遠程監控以及如何維護則一直都是各大廠家一直探索的課題。
為了提高風機的可靠性，無論是主控柜、變流柜、還是變槳柜，各大廠家都安裝了直流UPS為24V DC的控制器后備供電。一旦電網發生故障，那么直流UPS會切換到電池模式持續給控制器供電。而風場工作人員則通過UPS的干結點（4~20mA ）報警得知UPS的使用狀態，以及是否有報警產生。一旦有報警產生，現場人員必須盡快趕到指定風機位置，查明故障現象，并適時排除故障，甚至更換電池來保證風機正常工作。
在海上應用中，由于我國海上風電的優勢資源與歐洲不同，盡管潮間帶的資源局限于長江口以北各省，包括江蘇，上海和山東沿海地區，但平均風速在6~7米每秒，再加上這些地區靠近電力負荷中心，與中深海相比較而言，在潮間帶建設風電場的成本和難度較低。盡管潮間帶距離陸地較近，但是維護成本還是遠高于陸地風場。（如圖一所示）
圖一 ：潮間帶風機
那么在潮間帶海上風機，我們現有的UPS是否需要改進以適應更高可靠性的要求呢？答案是肯定的。
首先，我們發現， UPS的設置必須要在現場通過UPS面板的旋鈕進行設置才能改變UPS的功能，而海上風機一般都需要坐船到風機附近，一旦需要大面積調整，則花費的人力物力則相當巨大。
其次，現有的UPS報警都是集中在干結點報警，而UPS何時進行報警，電池的壽命還有多長時間，是否需要立刻前往現場進行更換電池，還是說可以定期在壽命到達前統一安排維修計劃，這些我們都無從而知。
總所周知，菲尼克斯電氣在國內外風電領域有廣泛的應用，我們的UPS有的已經安全運行長達10年以上，但同時我們也很關注海上應用的新問題和新需求。為此，在2011年我們推出了全新系列的智能型不間斷電源 QUINT UPS-IQ（如圖二所示），該UPS圍繞電池的監控提出了3大管理技術。
圖二 ：QUINT UPS-IQ
第一、 SOC（State of Charge）
UPS將實時顯示UPS的實時充電情況，如充電電量達到100%；可緩沖時間為2小時。這樣您可以及時了解現場的最新工況是否能夠滿足正常工作。
第二、 SOH(State of Health)
UPS將告知您的電池具體壽命時間，精確到年月，如1年3個月，這樣現場維護人員可以統一設置壽命報警點，比如設置壽命還有3個月報警，那么現場人員可以根據風場報警的電池數量，在相對數量集中的情況下安排維護計劃，不僅降低了維修的緊迫性，同時也提高了維修效率。
第三、 SOF(State of Function)
UPS能及時反饋電池的實際性能表現，尤其是當電池在現場使用了1年以上，由于環境溫度，充放電次數的影響，對電池的性能會產生一定程度的影響，因為一旦顯示的電池性能低于原始設計的最低要求，那么在遇到市電故障時控制器將無法及時采集數據，盡早更換電池，從而避免造成重大影響。
關于報警方式，傳統的干結點報警無法實現對以上3種參數的準確傳遞，那么坐在中控室的值班人員如何能夠讀取到相關信息呢？
我們提供4種主要的通訊方式來實現信息的傳遞。
第一種：USB通訊，這種方法最好的好處在于可以通過UPS面板轉接口直接連接工控機或者電腦，通過免費的UPS-CONF監控軟件可以輕松快速的讀取并設置UPS功能參數，如后備時間，最大充電電壓，最大充電電流等。適合于對現場維護要求比較高且需要經常優化參數配置的客戶。（如圖三所示）
圖三： USB 通訊的報警方式
第二種：Modbus協議通訊，該方式通過開放UPS狀態以及報警的地址，讓客戶可以集成到主控軟件當中，這樣可以快捷的采集到所需要的報警信號。
第三種：以太網通訊（如圖四所示）通過轉接模塊用以太網的方式組成環網，相比較Modbus而言，傳遞數據的速度和容量更大，也更加符合高級控制系統的要求。
圖四： 以太網通訊的報警方式
第四種，PLC直接通訊（如圖五所示）目前該方案使用與菲尼克斯電氣提供的PLC系列產品，通過模塊化結構將UPS與PLC配合使用，相得益彰。
圖五： PLC直接通訊的報警方式
綜上所述，滿足各種通訊要求的UPS模塊今后將在潮間帶的風機應用中得到越來越多的關注。同時，提供鉛酸電池，鋰離子電池，超級電容等滿足-40~+60度惡劣應用環境多達700種UPS方案，為您的系統提高靈活性和可靠性。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號