一种风力发电变流器的监控系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种风力发电变流器的监控系统，所述的监控系统，其特征在于包括下位机、光纤通讯单元、上位机，其中：下位机，收集风力发电变流器系统中的各种所需参数并储存，并按上位机的需求信息将参数送出；光纤通讯单元，将上位机的需求信息按所用的通信协议的要求打包后发送给下位机，并将下位机收集到的参数信息按所用的通信协议的要求打包后发送给上位机；上位机，将用户的需求信息交给光纤通讯单元以传递给下位机，并将光纤通讯单元传送来的下位机搜集的参数信息处理后以图像或是数值的形式展示给用户。本发明专利技术还公开了一种风力发电变流器的监控系统的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种风力发电变流器的监控系统及方法，特别涉及一种对变流器内部信息的监控系统及方法。属于风力发电

技术介绍
风电变流器可以优化风力发电系统的运行，实现宽风速范围内的变速恒频发电，改善风机效率和传输链的工作状况，减少发电机损耗，提高运行效率，提升风能利用率。随着风力发电技术的飞速发展，风电变流器的功能复杂性日益提高，电网、电机适应性及性能方面的要求也日益提高。由于客户的需求差异很大，大量新功能需要实现，如何快速、准确、清晰、全面的监控新功能实现过程中的变化对研究者具有指导意义。在变流器的出厂或者实验中，根据不同测试目的需要观察不同参数，例如电网电压，定子电流等模拟量，断路器，接触器，外部干节点等数字量，或者运行过程中的转子电流D轴，转子电流Q轴分量等中间变量。一般的监控系统只要求能够显示数据，所以下位机只要设定固定格式往上位机传数据即可。但是这样势必会有某些缺陷。比如要求采集模拟量，则要求较高的采样频率去采集并且存储，之后传到上位机显示成波形；某些控制量考虑实时性不需要特别细节信息，要求快速的传到上位机显示成波形；而另外的一些普通变量只要求在界面上一般性的显示即可。另外，在变流器的监控中，被监控的变量往往是不固定的，所以需要保存任意变量的话，现有的一些风电变流器监控系统不具备相应的功能。还有些监控系统对数据的处理仅限于数据显示和储存，不能通过监控系统直接对数据进行进一步的分析。目前已有一种风电变流器监控系统(ZL：201210359189.4)，一所述风电变流器监控系统由前端传感器模块、信号调理模块、虚拟仪器数据采集模块以及PC端的系统软件模块构成，该专利技术创造是通过前端传感器模块信号调理模块、虚拟仪器数据采集模块以及PC端的系统软件模块进行采集数据，并对这些数据进行显示，保存，提供数据分析功能。选择任意变量到示波器或者数据记录仪可以分别满足数据的实时性和精度性观察要求。另外，软件示波器的曲线功能更加直观的显示了曲线的变化过程。该监控系统在适宜的条件下取得一定的效果，但不能满足数据的实时性和精度性观察要求，也不能直观的显示曲线的变化过程。综上所述，尽管现在已有一些风力发电变流器的监控系统，但大多监控系统依然存在上述问题。鉴于此，目前亟需专利技术一种新型风力发电变流器的监控系统及方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种风力发电变流器的监控系统及方法，通过对变流器实施监控，克服现有技术存在的一些缺陷。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种风力发电变流器的监控系统，其特征在于包括下位机、光纤通讯单元、上位机，其中：下位机，收集风力发电变流器中的参数并储存，并按上位机的需求信息将参数送出；光纤通讯单元，将上位机的用户需求信息按所用的通信协议的要求打包后发送给下位机，并将下位机收集到的参数信息按所用的通信协议的要求打包后发送给上位机；上位机，将用户需求信息交给光纤通讯单元以传递给下位机，并将光纤通讯单元传送来的下位机搜集的参数信息处理后以图像或数值的形式展示给用户。进一步地，所述上位机包括参数信息界面、示波器显示界面、数据记录仪界面，其中：参数信息界面，参数信息界面供用户选择要在示波器或数据记录仪中显示的参数，同时参数信息界面还显示对应参数的慢参数值，参数描述与参数ID；示波器显示界面，示波器显示界面显示已选择用示波器观看的参数的实时波形信息，同时示波器显示界面可以根据用户的需要调节其显示参数；数据记录仪界面，示数据记录仪界面显示已选择用数据记录仪观看的参数的精细波形信息，同时数据记录仪界面可以根据用户的需要调节其显示参数。所述示波器显示界面和数据记录仪显示界面的显示参数包括横轴时间，纵轴数值，当前数的数值大小，坐标，曲线的颜色，数值的放大倍数。所述下位机主要包括系统参数收集部分、参数储存部分、参数调度部分，其中：系统参数收集部分，收集各种系统的实时参数；参数数据存储部分，储存收集到的系统参数；参数数据调度部分，将搜集到的参数送入参数数据存储部分储存并将上位机所需的参数从参数数据存储部分中取出交给光纤通讯单元，并由光纤通讯单元送往上位机。所述用户需求信息包括所需的参数ID和该参数的显示方式。所述参数的显示方式包括慢参数显示、示波器显示、数据记录仪显示，其中：慢参数显示，在发送函数中，直接将相应地址指向的数赋值给不同的中间变量，然后按照协议打包成固定格式以不同传输频率往上位机传输；示波器显示，在发送函数中，直接将相应地址指向的数赋值给不同的中间变量，然后按照协议打包成固定格式以不同传输频率往上位机传输；数据记录仪显示，采集要传输变量的信息存储到数组中，完成采集后，再以相应的传输频率传到上位机。一种风力发电变流器的监控方法，包括以下步骤：步骤一：将参数列表中的变量添加到示波器界面或数据记录仪界面中，收集所添加变量的ID，若是下发慢参数信息则获取参数列表中的相关信息，然后打包成传输协议规定的固定格式，往下位机发送；步骤二：当下位机接收到数据指令后，进行解码和区分参数类型，采集完成后，以相应的传输频率传到上位机；步骤三：上位机接收到数据指令后，区分数据类型，分别显示在慢参数列表，示波器框和数据记录仪框中，将示波器和数据记录仪中的参数以曲线的形式显示并且实时存储。步骤二中所述的参数类型包括示波器参数和数据记录仪参数。步骤二中所述参数类型是示波器参数时，在发送函数中，直接将相应地址指向的数赋值给不同的中间变量，然后按所用的通信协议的要求打包成固定格式以不同传输频率往上位机传输。步骤二中所述参数类型是数据记录仪参数时，根据传输变了个数要求开辟一块内存，再以采样频率调用的函数给这块内存赋值，然后按所用的通信协议的要求打包成固定格式以不同传输频率往上位机传输。本专利技术具有以下的特点和有益效果：本专利技术提供的风力发电变流器内部信息的监控方法覆盖了变流器内部的全部监控范围，除了内部控制需要的信息外，还监控了外围开关闭合断开状态，环境温度，湿度，水温，水压等信息，即变流器内部的所有变量都可以被上位机监控。另外，该监控方法还同时具备快速性跟踪数据和细节性跟踪数据功能，通过上位机除了显示一般的数据功能外，选择任意变量到示波器或者数据记录仪可以分别满足数据的实时性和精度性观察要求，因为示波器的数据传输间隔时间为10ms，而且是连续的上传；而数据记录仪可以记录一段时间内的数据，其数据采样间隔为0.5ms。另外，软件示波器的曲线功能更加直观的显示了曲线的变化过程。不仅有利于平时的实验或者调试，而且在一定范围内的现场，用软件示波器可以代替真实示波器，方便使用。本专利技术对于数据处理功能除了数据的显示和储存以外，还包括了对保存数据的分析和对数据的直观呈现，从而拓展了监控的功能，使得用户可以通过直接监控系统直接对监控所得的数据进行分析，从而了解风力发电变流器监控系统的状态。另外，变流器运行过程中存在各样的故障，通过慢参数传递到上位机的故障，本专利技术会依据故障的索引对故障按照发生的先后顺序进行重新排序，最后会把排列好的故障记录存储到excel中保存。从而可以方便的了解变流器内部的故障信息及故障发生的顺序。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电变流器的监控系统，其特征在于包括下位机、光纤通讯单元、上位机，其中：下位机，收集风力发电变流器中的参数并储存，并按上位机的需求信息将参数送出；光纤通讯单元，将上位机的用户需求信息按所用的通信协议的要求打包后发送给下位机，并将下位机收集到的参数信息按所用的通信协议的要求打包后发送给上位机；上位机，将用户需求信息交给光纤通讯单元以传递给下位机，并将光纤通讯单元传送来的下位机搜集的参数信息处理后以图像或数值的形式展示给用户。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电变流器的监控系统，其特征在于包括下位机、光纤通讯单元、上位机，其中：下位机，收集风力发电变流器中的参数并储存，并按上位机的需求信息将参数送出；光纤通讯单元，将上位机的用户需求信息按所用的通信协议的要求打包后发送给下位机，并将下位机收集到的参数信息按所用的通信协议的要求打包后发送给上位机；上位机，将用户需求信息交给光纤通讯单元以传递给下位机，并将光纤通讯单元传送来的下位机搜集的参数信息处理后以图像或数值的形式展示给用户。2.根据权利要求1所述的风力发电变流器的监控系统，其特征在于，所述上位机包括参数信息界面、示波器显示界面、数据记录仪界面，其中：参数信息界面，参数信息界面供用户选择要在示波器或数据记录仪中显示的参数，同时参数信息界面还显示对应参数的慢参数值，参数描述与参数ID；示波器显示界面，示波器显示界面显示已选择用示波器观看的参数的实时波形信息，同时示波器显示界面可以根据用户的需要调节其显示参数；数据记录仪界面，示数据记录仪界面显示已选择用数据记录仪观看的参数的精细波形信息，同时数据记录仪界面可以根据用户的需要调节其显示参数。3.根据权利要求2所述的风力发电变流器的监控系统，其特征在于，所述示波器显示界面和数据记录仪显示界面的显示参数包括横轴时间，纵轴数值，当前数的数值大小，坐标，曲线的颜色，数值的放大倍数。4.根据权利要求1所述的风力发电变流器的监控系统，其特征在于，所述下位机主要包括系统参数收集部分、参数储存部分、参数调度部分，其中：系统参数收集部分，收集各种系统的实时参数；参数数据存储部分，储存收集到的系统参数；参数数据调度部分，将搜集到的参数送入参数数据存储部分储存并将上位机所需的参数从参数数据存储部分中取出交给光纤通讯单元，并由光纤通讯单元送往上位机。5.根据权利要求1所述的风力发电变流器的监控系统，其特征在于，所述用户需求信息包...

【专利技术属性】
技术研发人员：方杭杭，
申请(专利权)人：浙江日风电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33