動態無功采集裝置在風電場中的應用

張海濤　殷其輝　王敏

摘要：基于PC104工控機和FPGA的動態無功采集裝置采集風電場并網點和無功補償設備的電流電壓信號，在PC104和FPGA協同下，把采集的信號分析處理后傳輸到綜控中心，為綜控中心提供可靠、客觀的數據。該采集裝置已經在多個風力發電場中成功應用。

關鍵詞：動態無功采集裝置；同步采集；PC104；FPGA；風電場；綜控中心 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM714 文章編號：1009-2374（2015）27-0069-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.036

電力系統的無功補償和平衡是保證電壓質量的基本條件，對保證電力系統的安全穩定與經濟運行起著重要的作用。由于大規模風電場接入電網，其無功補償對局部電網電壓的調節作用非常重要。對于風電場來說，動態無功補償裝置作為調節風電場無功平衡的最主要的電氣設備，對它運行狀態能否及時、有效、準確的監控和測量則顯得尤為重要。動態無功采集裝置采用PC104+FPGA方案，數據采集用FPGA和高速同步AD來實現，通過PCI總線與PC104實現雙向數據通信，在PC104上進行高速數據分析處理。該裝置監測電網接入點和無功補償設備的三相基波電壓、電流，分析無功補償設備的運行狀態，把運行數據傳輸到綜控中心，具有較強的實用性，已在多個風電場成功應用。

1 采集系統總體設計

采集卡選用PCI總線，以保證采集卡與主機間海量數據高速傳輸的可靠性。采用控制芯片PCI9054與PCI總線連接，該芯片符合PCI規范2.2版本，支持三種數據傳輸模式。采集卡的核心處理器件是FPGA，數據的實時采集由它控制完成。FPGA選用EPlC6Q240C8芯片，內嵌鎖相環，擁有充足的RAM單元，可以開辟較大的FIFO空間。……