风力发电机组的仿真测试平台以及方法技术

本发明专利技术提供一种风力发电机组的仿真测试平台以及方法，所述仿真测试平台包括操控器、仿真系统和机组控制系统，操控器接收对多种测试模式中的一种测试模式的选择，仿真系统模拟机组控制系统在所选择的测试模式下所需的外部输入变量，并将模拟的外部输入变量发送至机组控制系统，机组控制系统根据所述外部输入变量输出用于控制风力发电机组的各执行机构的控制信息，仿真系统监测机组控制系统输出的所述控制信息，并将所述控制信息发送至操控器。采用本发明专利技术示例性实施例的风力发电机组的仿真测试平台以及方法，可以增加同一时刻的培训人员的数量，还能够避免培训人员攀爬塔筒，消除安全隐患，有助于提升风电场的发电量。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的仿真测试平台以及方法
本专利技术总体上涉及风力发电
，更具体地讲，涉及一种风力发电机组的仿真测试平台以及方法。
技术介绍
随着风力发电行业的快速发展，控制系统软件硬件开发、风电机组测试、故障分析诊断、人员培训等各方面都对风力发电机组的仿真平台提出了更高的要求。目前，风电行业中的培训课程日益增多，其中涉及实操的培训往往需要培训人员抵达风电现场，攀爬至风力发电机组内部进行讲解。上述培训方式的副作用是因塔筒内空间因素导致培训人员数量较少，致使培训课程的耗时增长，此外由于培训过程是在风电现场进行，使得培训人员存在安全隐患，且由于培训所占用的时间还会导致风电场发电量降低。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例的目的在于提供一种风力发电机组的仿真测试平台以及方法，以克服上述至少一个缺点。在一个总体方面，提供一种风力发电机组的仿真测试平台，所述仿真测试平台包括操控器、仿真系统和机组控制系统，其中，操控器接收对多种测试模式中的一种测试模式的选择，仿真系统响应于所述选择，模拟所述机组控制系统在所选择的测试模式下所需的外部输入变量，并将模拟的外部输入变量发送至机组控制系统，机组控制系统根据所述外部输入变量输出用于控制风力发电机组的各执行机构的控制信息，仿真系统监测机组控制系统输出的所述控制信息，并将所述控制信息发送至操控器。可选地，所述多种测试模式可包括与至少一个故障类型对应的故障模式和/或与至少一个工况类型对应的运行模式。可选地，所述外部输入变量可包括在所选择的测试模式下风力发电机组的外部传感器采集的变量和/或指示风力发电机组的备件的运行状态的变量。可选地，所述外部输入变量可还包括：温度变量，其中，所述仿真系统包括：至少一个电阻器，仿真系统可通过将所述至少一个电阻器接入到机组控制系统或者将所述至少一个电阻器从机组控制系统移除来模拟提供给机组控制系统的温度变量。可选地，所述机组控制系统可包括：风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统，其中，所述外部输入变量可为控制风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统联动的输入变量。可选地，所述仿真测试平台可还包括：上位机，上位机分别与风机主控系统、变桨控制系统、变流控制系统连接，其中，上位机可接收操作，响应于接收的所述操作在上位机中安装与风机主控系统、变桨控制系统、变流控制系统对应的控制程序。可选地，操控器与仿真系统之间可通过ModbusTCP通讯，上位机可通过网线连接到风机主控系统，上位机可通过线缆连接到变流控制系统，上位机可通过串口线连接到变桨控制系统。可选地，所述仿真测试平台可还包括：监控系统，获取机组控制系统的实时运行数据，并进行显示。可选地，当所选择的测试模式为与一个故障类型对应的故障模式时，所述外部输入变量可为与所述一个故障类型对应的故障状态变量，其中，监控系统可获取机组控制系统基于故障状态变量产生的故障信息，并进行显示，监控系统可还接收对故障信息的操作，以对故障信息进行处理。可选地，操控器可还获取风力发电机组的各执行机构的模型，根据机组控制系统输出的控制信息控制相应的执行机构的模型动作，并显示执行机构的模型的动作过程。在另一总体方面，提供一种风力发电机组的仿真测试方法，所述仿真测试方法包括：接收对多种测试模式中的一种测试模式的选择；响应于所述选择，模拟机组控制系统在所选择的测试模式下所需的外部输入变量，并将模拟的外部输入变量发送至机组控制系统；监测机组控制系统根据所述外部输入变量输出的用于控制风力发电机组的各执行机构的控制信息，并显示所述控制信息。可选地，所述多种测试模式可包括与至少一个故障类型对应的故障模式和/或与至少一个工况类型对应的运行模式。可选地，所述外部输入变量可包括在所选择的测试模式下风力发电机组的外部传感器采集的变量和/或指示风力发电机组的备件的运行状态的变量。可选地，所述外部输入变量可还包括：温度变量，其中，模拟机组控制系统在所选择的测试模式下所需的外部输入变量的步骤可包括：通过将至少一个电阻器接入到机组控制系统或者将所述至少一个电阻器从机组控制系统移除来模拟提供给机组控制系统的温度变量。可选地，所述机组控制系统可包括：风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统，其中，所述外部输入变量可为控制风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统联动的输入变量。可选地，所述仿真测试方法可还包括：接收操作，响应于接收的所述操作安装与风机主控系统、变桨控制系统、变流控制系统对应的控制程序。可选地，所述仿真测试方法可还包括：获取机组控制系统的实时运行数据，并进行显示。可选地，当所选择的测试模式为与一个故障类型对应的故障模式时，所述外部输入变量可为与所述一个故障类型对应的故障状态变量，其中，获取机组控制系统的实时运行数据，并进行显示的步骤可包括：获取机组控制系统基于故障状态变量产生的故障信息，并进行显示；接收对故障信息的操作，以对故障信息进行处理。可选地，所述仿真测试方法可还包括：获取风力发电机组的各执行机构的模型；根据机组控制系统输出的控制信息控制相应的执行机构的模型动作，并显示执行机构的模型的动作过程。在另一总体方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序在被处理器执行时实现上述的风力发电机组的仿真测试方法。在另一总体方面，提供一种计算装置，所述计算装置包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的风力发电机组的仿真测试方法。采用本专利技术示例性实施例的风力发电机组的仿真测试平台以及方法，可以增加同一时刻的培训人员的数量，还能够避免培训人员攀爬塔筒，消除安全隐患，有助于提升风电场的发电量。附图说明通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：图1示出根据本专利技术示例性实施例的风力发电机组的仿真测试平台的框图；图2示出根据本专利技术示例性实施例的机组控制系统与上位机的硬件示例图；图3示出根据本专利技术示例性实施例的仿真系统、机组控制系统以及监控系统之间的数据交互示例图；图4示出根据本专利技术示例性实施例的风力发电机组的仿真测试方法的流程图。具体实施方式现在，将参照附图更充分地描述不同的示例实施例，一些示例性实施例在附图中示出。图1示出根据本专利技术示例性实施例的风力发电机组的仿真测试平台的框图。如图1所示，根据本专利技术示例性实施例的风力发电机组的仿真测试平台包括：操控器10、仿真系统20和机组控制系统30。优选地，除此之外，上述仿真测试平台可还包括监控系统40和上位机50。具体说来，操控器10接收对多种测试模式中的一种测试模式的选择。作为示例，操控器10可为手操器，该手操器上具有与多种测试模式分别对应的多个按钮，当接收到(如用户)对手操器上的多个按钮中的一个按钮的选择(如按下按钮)时，接收到对与该一个按钮对应的一种测试模式的选择。除上述选择测试模式的方式之外，在一优选示例中，操控器10可具有触控屏(集成了触摸输入和显示的功能)，在触控屏上可显示测试模式界面，该测试模式界面上可包含有多种测试模式，在此情况下，触控屏可接收用户在触控屏上输入的对多种测试模式中的一种测试模式的选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组的仿真测试平台，其特征在于，所述仿真测试平台包括操控器、仿真系统和机组控制系统，其中，操控器接收对多种测试模式中的一种测试模式的选择，仿真系统响应于所述选择，模拟所述机组控制系统在所选择的测试模式下所需的外部输入变量，并将模拟的外部输入变量发送至机组控制系统，机组控制系统根据所述外部输入变量输出用于控制风力发电机组的各执行机构的控制信息，仿真系统监测机组控制系统输出的所述控制信息，并将所述控制信息发送至操控器。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的仿真测试平台，其特征在于，所述仿真测试平台包括操控器、仿真系统和机组控制系统，其中，操控器接收对多种测试模式中的一种测试模式的选择，仿真系统响应于所述选择，模拟所述机组控制系统在所选择的测试模式下所需的外部输入变量，并将模拟的外部输入变量发送至机组控制系统，机组控制系统根据所述外部输入变量输出用于控制风力发电机组的各执行机构的控制信息，仿真系统监测机组控制系统输出的所述控制信息，并将所述控制信息发送至操控器。2.如权利要求1所述的仿真测试平台，其特征在于，所述多种测试模式包括与至少一个故障类型对应的故障模式和/或与至少一个工况类型对应的运行模式。3.如权利要求1所述的仿真测试平台，其特征在于，所述外部输入变量包括在所选择的测试模式下风力发电机组的外部传感器采集的变量和/或指示风力发电机组的备件的运行状态的变量。4.如权利要求1或3所述的仿真测试平台，其特征在于，所述外部输入变量还包括：温度变量，其中，所述仿真系统包括：至少一个电阻器，仿真系统通过将所述至少一个电阻器接入到机组控制系统或者将所述至少一个电阻器从机组控制系统移除来模拟提供给机组控制系统的温度变量。5.如权利要求1所述的仿真测试平台，其特征在于，所述机组控制系统包括：风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统，其中，所述外部输入变量为控制风机主控系统、水冷控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统、变流控制系统联动的输入变量。6.如权利要求5所述的仿真测试平台，其特征在于，所述仿真测试平台还包括：上位机，上位机分别与风机主控系统、变桨控制系统、变流控制系统连接，其中，上位机接收操作，响应于接收的所述操作在上位机中安装与风机主控系统、变桨控制系统、变流控制系统对应的控制程序。7.如权利要求6所述的仿真测试平台，其特征在于，操控器与仿真系统之间通过ModbusTCP通讯，上位机通过网线连接到风机主控系统，上位机通过线缆连接到变流控制系统，上位机通过串口线连接到变桨控制系统。8.如权利要求2所述的仿真测试平台，其特征在于，所述仿真测试平台还包括：监控系统，获取机组控制系统的实时运行数据，并进行显示，其中，当所选择的测试模式为与一个故障类型对应的故障模式时，所述外部输入变量为与所述一个故障类型对应的故障状态变量，其中，监控系统获取机组控制系统基于故障状态变量产生的故障信息，并进行显示，监控系统还接收对故障信息的操作，以对故障信息进行处理。9.如权利要求1所述的仿真测试平台，其特征在于，操控器还获取风力发电机组的各执行机构的模型，根据机组控制系统输出的控制信息控制相应的执行机构的模型动作，并显示执行机构的模型的动作过程。10.一种风力发电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，钱毅泽，杜高峰，
申请(专利权)人：北京金风慧能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11