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基于WinCC风光互补发电监控系统的设计
基于WinCC风光互补发电监控系统的设计
摘要：
随着能源需求的不断增加，传统的能源供应逐渐不能满足人们的需求，因此，风光互补发电成为了一种可行的替代能源解决方案。然而，随着发电设备的增加和分散化管理的需求，发电场景的安全和可靠性已经成为了亟待解决的问题。为了解决这个问题，本文设计了一个基于WinCC的风光互补发电监控系统。
关键词：风光互补发电、监控系统、安全性、可靠性、WinCC
1.引言
风光互补发电是利用风能和太阳能进行发电的一种可持续能源解决方案。与传统的燃煤发电相比，风光互补发电不会产生二氧化碳等污染物，因此具有环保和可持续的特点。然而，由于发电设备的增加和分散化管理的需求，风光互补发电场景的安全和可靠性已经成为了一个关键问题。
2.风光互补发电监控系统的设计要求
基于上述问题，我们需要设计一个能够确保风光互补发电系统安全和可靠性的监控系统。该系统应具备以下设计要求：
2.1实时监控：系统应能够实时监控风光互补发电系统的运行状况，包括设备的工作状态、发电量、发电效率等。
2.2远程管理：系统应能够远程管理发电设备，包括开关控制、功率调节等功能。
2.3数据存储与分析：系统应能够实时存储发电数据，并支持数据的统计和分析，以便对发电设备的运行状况进行评估和优化。
2.4报警与应急处理：系统应能够发出警报，并提供相应的应急处理方法，以应对发电设备故障和突发事件。
3.基于WinCC的风光互补发电监控系统架构设计
基于上述设计要求，我们选择使用Siemens的WinCC作为监控系统的基础平台。WinCC是一种功能强大的监控和数据采集软件，能够满足我们对风光互补发电监控系统的需求。
系统的总体架构如下图所示：
[图1.风光互补发电监控系统架构]
风光互补发电系统由多个发电单元组成，每个发电单元由风力发电机和光伏发电板组成。每个发电单元通过PLC与WinCC进行通信，将发电数据传输给监控系统，并接收指令进行控制。
监控系统由WinCC主机和HMI（人机界面）组成。WinCC主机负责存储和处理发电数据，对数据进行分析和统计，并提供远程管理功能。HMI提供直观的操作界面，显示发电数据和系统状态，并提供报警功能。监控系统通过网络与发电场景进行通信，实现实时监控和远程管理。
4.系统功能与实现
4.1实时监控功能
通过PLC与发电单元进行通信，实时获取发电数据并显示在HMI上。同时，监控系统会对发电数据进行实时分析，根据设定的阈值进行报警。
4.2远程管理功能
监控系统提供对发电单元的远程开关控制功能，通过HMI可以进行开关的启停操作。此外，系统还支持对风力发电机的功率调节功能，通过调整风力发电机的桨叶角度来控制发电量。
4.3数据存储与分析功能
监控系统会定时将发电数据存储到数据库中，并提供数据统计和分析功能。系统会生成报告和图表，用于评估和优化发电设备的运行状况。
4.4报警与应急处理功能
当发电设备发生故障或者出现突发事件时，监控系统会发出警报，并提供相应的应急处理方法。操作人员可以通过HMI进行故障排查和处理。
5.结论
本文设计了一个基于WinCC的风光互补发电监控系统，通过实时监控、远程管理、数据存储与分析、报警与应急处理等功能，实现了对风光互补发电设备的安全和可靠运行。该系统具备良好的扩展性和可维护性，可以满足不同规模和复杂度的风光互补发电场景的监控需求。
通过本文的设计与实现，我们对于基于WinCC的风光互补发电监控系统有了更深入的了解，并体会到了其在可持续能源领域中的应用价值。希望本文能够为相关领域的研究和实践工作提供一定的参考和启示。
参考文献：
[1]王晓辉,许兴昌,成志广.基于WinCC的风光互补发电监控系统设计[J].自动化仪表,2020(4):1-5.
[2]李慧慧,丁益民.基于WinCC的风力发电监控系统设计研究[J].风力发电,2021(2):50-55.