[發明專利]一種風力發電機組數據互通共享平臺及其故障穿越方法

有效

• 申請號: 201811514767.0
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109639483B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 蘭志杰;祁成曦;晏勤;趙明;仝彭莎;黃國燕
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/08;H02J13/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

1.一種風力發電機組數據互通共享平臺，其特征在于：所述數據互通共享平臺與風電場中風力發電機組間通過高速網絡和低速網絡連接，高實時性數據采用高速網絡傳輸，低實時性數據采用低速網絡傳輸；

所述數據互通共享平臺具備數據存儲能力，其配置有數據庫，能存儲風力發電機組運行過程中產生的中短期數據，包括風速、功率、轉速、槳葉角度、電壓、油溫、水溫數據1秒、3秒、5秒、5分鐘和10分鐘平均值；

所述數據互通共享平臺能實時顯示與風力發電機組間的交互數據，包括槳葉角度、主軸轉速、功率、風向偏差、對北角度、線電壓和線電流；此外還具備信號頻域分析能力；

所述數據互通共享平臺具備歷史數據挖掘分析功能，通過機組運行故障代碼歷史數據分析能夠統計出機組故障分布圖，通過歷史數據對機組健康度進行預測；

所述數據互通共享平臺能夠響應風力發電機組發出的數據服務請求，在特定事件觸發時風力發電機組能夠向數據互通共享平臺發送數據請求服務，數據互通共享平臺接收到請求后，將機組所需數據實時傳輸給服務發起者，此項功能能夠實現風力發電機組間所有實時運行數據共享互通；

所述高實時性數據是指風力發電機組運行時變化率快的信號，包括振動、風速、轉速、轉矩、電網頻率和電壓，此類信號需要在毫秒甚至微秒層級進行分析，受限于采樣精度信號分析時若“失真”將不能對系統做定量分析；此外，所述高實時性數據還包括對系統響應有高要求的應用場合，包括全場有功、無功功率的調節、低電壓穿越、電網調壓、全場協調控制和預測控制。

2.根據權利要求1所述的一種風力發電機組數據互通共享平臺，其特征在于：所述低實時性數據是指風力發電機組運行時變化率小的信號，包括部件水溫和油溫，此類信號不會在短時間內發生突變，系統分析時亦無高實時性要求。

3.根據權利要求1所述的一種風力發電機組數據互通共享平臺，其特征在于：所述高速網絡是一種開放性實時以太網標準，實時通訊周期最小達50μs，抖動±10μs以內，通過此技術能夠將大量成熟的IT技術應用于工業控制系統，實現IO級實時通訊；該高速網絡基于配備德國BECKHOFF硬件的風力發電機組，高速實時協議完全兼容標準以太網，無需增加額外硬件即可實現平臺與機組控制器間毫秒級實時通訊，實時以太網數據與普通以太網數據協同傳輸，實時以太網數據發送優先級高于操作系統發送的普通以太網數據，網卡將掃描所有接收數據并將實時以太網數據提取出來發送至設備IO。

4.根據權利要求1所述的一種風力發電機組數據互通共享平臺，其特征在于，所述高速網絡的搭建步驟如下：

1)在數據互通共享平臺上安裝TwinCAT軟件；

2)在數據互通共享平臺上通過TwinCAT配置遠端機組高速網絡接口；

3)在數據互通共享平臺上通過TwinCAT配置本地高速網絡接口。

5.根據權利要求4所述的一種風力發電機組數據互通共享平臺，其特征在于，在數據互通共享平臺上通過TwinCAT配置遠端機組高速網絡接口的步驟如下：

2.1)在數據互通共享平臺上打開System Manager；

2.2)新建組態工程掃描以太網獲取風力發電機組IP；

2.3)添加獲取到的風力發電機組IP路由；

2.4)登錄風力發電機組TwinCAT系統并將其切換至配置模式；

2.5)在配置模式下進行設備掃描添加RT-Ethernet模塊；

2.6)在添加的RT-Ethernet模塊下選擇添加Append Box；

2.7)選擇添加網絡變量發布機Network Variable Publisher；

2.8)在網絡變量發布機中添加要發布的網絡變量；

2.9)編輯要發布網絡變量名稱、類型；

2.10)將編輯的待發布網絡變量與風力發電機組主程序地址空間變量名映射連接；

2.11)激活配置表讓機組TwinCAT系統處于運行狀態；

2.12)風力發電機組主程序下載至機組TwinCAT系統。