分布式风电物联网平台设计与工程实践

（北京交通大学海滨学院，黄骅 061100）

分布式风力发电专门用来指利用风力发电机进行风能采集，然后将每一个发电机作为一个分布式电源，最终将风能集中转化为电能的电力系统。它是一种新型的、有很大的发展空间和发展前景的发电技术，可以很好的发挥出能源综合利用的优势。而通过物联网的感知、传输、应用服务的三层合一的特点和优势，可以更好的发挥出分布式风力发电的综合性优势，对于其在我国的发展有着很大程度的积极意义。下面对分布式风电物联网平台的设计和实践进行分析介绍。

1 物联网概念

物联网是通信网和互联网在实际的物理世界的应用拓展和网络化延伸，利用其核心的传感器技术进行对物理世界的感知和识别，进行相关信息的采集汇总，传递到互联网上，通过计算、处理和统计，实现人与物、物与物的交互。物联网因为其特性在我国的工业领域有很好的发展，通过物联网的概念，将工业监控实施的更加彻底，实现更加广而深的工业信息采集处理。

2 分布式风电物联网平台总体设计

由于当前我国的风力发电的推广出现了一定的瓶颈，因此迫切的需要新的技术力量的融入。当前的技术手段和科技水平，还存在着一定的限制，使得其电力的供应还十分的不稳定，出现各种各样的意外情况。为了提升其发展速度和发展空间，采用物联网平台结合的方式进行推广和支持，使得风力发电这种十分环保的发电方式在我国大范围的铺展开来。针对风力发电的特点，我们利用物联网的特性构建一个对其进行控制和分析的物联网平台，这个平台包括了在感知层、网络层、应用层的设计和构造。主要的功能有：实时的进行风向设备运转效率的监控、故障的预警机制、工作人员的管理、设备状态的管理分析等。分布式风电物联网平台的设计主要针对这几个方面展开。

2.1 感知层

感知层主要是利用专门的传感器进行实地的布控，采集需要的信息，其中的主要设备包括了RFID标签、手持终端、GPS装置等，还有进行安全管理的视频监控系统。

2.2 网络层

网络层的设计主要是以服务器作为核心，配备能够控制感知层的完整的系统程序，并且进行采集数据的处理和统计，发生故障和安全问题时的反馈。同时还要进行预防措施，如果一台服务器发生故障，需要另外一台能够支持其正常运转，数据安全保存。另外需要建立一个专门的TD-LTE网络，在风力发电厂区域的高点架设专门的通信基站，保证全场的无线网络信号的覆盖，确保能够进行快速准确的进行信息的传递。

2.3 应用层

首先是需要建立采集到的信息的数据库，包括历史、实时以及关系的数据库，用于显示现场的实时数据，注重数据的有效性和正确性，保证数据库有足够的容量可以容纳大量的数据信息。

基于需求进行专门的应用协议的定制，降低数据的处理复杂度，对其数据进行简化处理，有利于服务器的维护和重建，能够很好的节约在硬件方面的资金投入，有利于更快的进行数据的访问和统计。

3 平台开发

3.1 作为通用型的软件平台，需要有很大的灵活性和扩充性

首先是对模块式的技术有了更高的要求，其中包括了：监测类、交互类、查询类等。具体的有风机的运行和监控控制中心，风机的AGC系统，风功率的预测系统和查询系统，报警中心和预警中心。

3.2 组态软件直接进行网络的访问

保证基于浏览器的HMI软件，这样的方式可以使得所有的项目和运行中心都可以在异地进行操控和处理，实现系统的远程控制，对于整个分布式风电物联网平台的运转和维护都有十分重要的意义。同时也能够大大的降低各方面的成本以及进行更加及时的控制和调整，对于整个项目都有很大的好处。

3.3 采用后台配置的形式进行应用运行和工程的处理

工程的运转和实施通过后台式的方式进行处理，能够很好的进行各个方面的具体情况的分析和总结，有利于降低对人力的需求，能够实行更加完整性的整体性的监测控制。

3.4 模块化的设计方式

通过这种分离式的控制方式，将各个功能模块分割开来，有利于进行组件的扩展和特定功能的实现，有利于控制和开发。降低出现整体运转失调的情况发生的概率。

3.5 采用跨平台的设计方案

分布式风电物联网平台的系统采用Silverlight技术进行处理开发，可以实现不同平台的正常运行，支持各种系统的运转，提升该平台控制和使用的灵活性。另外采用这种技术合一让工作人员有更加丰富和有趣的交互体验，提升工作人员的工作情绪。

4 结束语

当前以风电为代表的可再生清洁能源的开发和使用受到国际许多国家的支持和认可，在国内的发展也十分迅速，但是限于当前的技术手段和科技水平，还存在着一定的限制，使得其电力的供应还十分的不稳定，出现各种各样的意外情况。为了提升其发展速度和发展空间，采用物联网平台结合的方式进行推广和支持，使得风力发电这种十分环保的发电方式在我国大范围的铺展开来。