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WiFi无线技术在风电机组状态监测系统中的应用

作者：李伟等

来源：《现代电子技术》2013年第09期

摘 要： 风力发电场一般位于丘陵、沿海及岛屿等比较偏僻的地方，风力发电机之间相距又较远，采用有线传输不仅网络布局走线工作相当复杂，而且设备维修和保养需要花费大量的人力物力。因此，在风电机组状态监测和故障诊断系统中采用无线传输成为一种可行的方法。根据风电机组的状态监测要求，提出一种远距离、高速率、低成本的风电机组无线传输方式，主要阐述了监测系统的硬件组成和软件数据库设计方法。系统具有稳定性好、传输速率快等优点，提高了监测系统运行的实时性和有效性。

关键词： 风电机组； 状态监测； WiFi无线技术； WAMP数据库

中图分类号： TN925?34； TK83 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）09?0009?04 0 引 言

采用风电机组状态监测和故障诊断系统对风力发电机的运行状态进行实时监测跟踪，对其故障特征进行分析处理，预测风电机组的故障趋势，可以指导风力发电机的维修和维护[1]。由于风电场一般位于丘陵、沿海及岛屿等比较偏僻的地方，风力发电机之间相距又较远，采用有线传输不仅网络布局走线工作相当复杂，而且设备维修和保养需要花费大量的人力物力。因此，采用无线传输在风电机组状态监测和故障诊断系统中成为一种可行的方法[2]。 文献[3]提出了采用无线与总线混合组网的方式，中心服务器通过总线发送广播数据，各接收端通过无线接收数据，并将响应数据发送回中心服务器。但其二级网络采用了总线通信，使得通信网中只有一个电台处于发送状态，无法实现对多个终端的同时监控。文献[4]提出了采用WiMAX全球微波互联接入技术，使用PMP和Mesh模式相结合的组网方式，而Mesh网络的多跳机制使得每一跳都会带来一些延迟，跳接越多，积累的总延迟就越大。文献[5]采用了AX9800双频三模电信级无线网桥搭配PCI无线网卡来构建WiFi网络，具有多种传输速率和多种工作频段，覆盖范围达到50 000 m，但该类型无线网桥设备价格高达数十万元，使得整个无线网络的造价过于昂贵。本文在文献[6?7]的研究基础上，为风电机组状态监测和故障诊断系统，设计了一套用于传输风机状态参数的无线通信设备，用于构建覆盖主控楼和风电机组的无线WiFi网络，使用MIMO多天线技术，支持多台风电机组与主控终端之间同时传输数据、无需通过中间节点进行多跳转发，有效提高风机状态参数的实时性，具有架设快、扩容性好、维护方便、设备简单和较低成本等特点。同时开发了用于储存、查询风机运行状态参数的数据库软件，为风机状态历史记录查询和故障诊断提供了平台。