虚拟同步发电机系统及其通信方法、新能源控制系统技术方案

本申请实施例提供了一种虚拟同步发电机系统及其通信方法、新能源控制系统。所述通信方法包括：向新能源电场的场群控制器发送符合OPCUA协议的数据请求；获取场群控制器基于数据请求反馈的符合OPCUA协议的电场运行数据。本申请实施例将OPCUA协议应用于虚拟同步发电机系统之中，可基于统一的OPCUA协议，实现虚拟同步发电机系统与场群控制器之间的数据通信，从而可减少或避免因设备采用不同的通信规约或通信协议而导致的数据传输不便以及大数据采集不便等问题；无需在多个不同的通信协议之间进行转换，因此无需设备专门的通信协议转换设备，从而大大减少了通信架构的开发周期，并提高了通信效率。

Virtual Synchronous Generator System and Its Communication Method and New Energy Control System

The embodiment of the application provides a virtual synchronous generator system, its communication method and a new energy control system. The communication method includes sending a data request conforming to the OPCUA protocol to the field group controller of the new energy electric field and obtaining the field operation data conforming to the OPCUA protocol based on the data request feedback of the field group controller. The embodiment of this application applies the OPCUA protocol to the virtual synchronous generator system, which can realize the data communication between the virtual synchronous generator system and the field group controller based on the unified OPCUA protocol, thereby reducing or avoiding the inconvenience of data transmission and large data acquisition caused by the different communication protocols or protocols of the equipment. Conversion between communication protocols does not require special equipment for protocol conversion, which greatly reduces the development cycle of communication architecture and improves communication efficiency.

【技术实现步骤摘要】
虚拟同步发电机系统及其通信方法、新能源控制系统
本申请涉及通信
，具体而言，本申请涉及一种虚拟同步发电机系统及其通信方法、新能源控制系统。
技术介绍
风能或光能作为一种清洁的可再生能源，对增加我们能源供应，调整我国能源结构和保护生态环境有积极作用。随着新能源发电机组渗透率的不断增加，大规模新能源场站集中接入后对电力系统的安全、稳定和高效运行带来了新的挑战，对新能源电场中设备的互联互通也提出了高的要求。目前风电场中不同的设备具有各自的数据接口，通过各自对应的通信协议进行通信，然而该种通信方式具有以下缺点：由于所有的设备都是环环相扣、互相影响的，每个在新能源电场中的设备都需要根据设备制造商提供的通信协议及软硬件进行匹配连接，如果有不满足的协议需要增加转换设备或者是重新开发通信协议，这样就大大的增加了开发周期和运行效率；并且设备之间的通信要依据各个设备的点表才能实现，实际操作的效率通常较低，会耗费工程人员的调试时间；此处且各个设备采用不同的通信规约也不利于大数据的采集。
技术实现思路
本申请针对现有方式的缺点，提出一种虚拟同步发电机系统及其通信方法、新能源控制系统，用以解决现有技术存在的设备间的通信效率较低且不利于大数据采集的技术问题。第一方面，本申请实施例提供了一种虚拟同步发电机系统的通信方法，包括：向新能源电场的场群控制器发送符合OPCUA协议的数据请求；获取场群控制器基于数据请求反馈的符合OPCUA协议的电场运行数据。第二方面，本申请实施例提供了一种虚拟同步发电机系统，包括：第一数据发送模块，用于向新能源电场的场群控制器发送符合OPCUA协议的数据请求；数据获取模块，用于获取场群控制器基于数据请求反馈的符合OPCUA协议的电场运行数据。第三方面，本申请实施例提供了一种新能源控制系统，包括多个场群控制器、多个新能源发电装置的单机控制器，还包括本申请实施例第二方面提供的虚拟同步发电机系统，该虚拟同步发电机系统与多个场群控制器通信连接，每一场群控制器与至少一个新能源发电装置的单机控制器通信连接。第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例第一方面提供的虚拟同步发电机系统的通信方法。本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下有益效果：1)本申请实施例将OPCUA协议应用于虚拟同步发电机系统之中，可基于统一的OPCUA协议，实现虚拟同步发电机系统与场群控制器之间的数据通信，从而可减少或避免因设备采用不同的通信规约或通信协议而导致的数据传输不便以及大数据采集不便等问题。2)本申请实施例可基于统一的OPCUA协议实现设备间的数据通信，而无需在多个不同的通信协议之间进行转换，因此无需设备专门的通信协议转换设备，从而大大减少了通信架构的开发周期，并提高了通信效率。3)本申请实施例无需设备点表即可实现，减少了工程人员的调试时间。本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。附图说明本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本申请实施例中新能源电场的监控系统和控制系统的一种拓扑结构示意图；图2为本申请实施例中通信管理机、场群控制器和单机控制器的一种拓扑结构示意图；图3为本申请实施例中一种OPCUA客户端的结构框架示意图；图4为本申请实施例中一种OPCUA服务器的结构框架示意图；图5为本申请实施例提供的虚拟同步发电机系统的一种通信方法的流程示意图；图6为本申请实施例提供的虚拟同步发电机系统的另一种通信方法的流程示意图；图7为基于本申请实施提供的虚拟同步发电机系统的通信方法实现一次调频控制的原理示意图；图8为本申请实施例提供的一种虚拟同步发电机系统的结构框架示意图；图9为本申请实施例提供的另一种虚拟同步发电机系统的结构框架示意图。具体实施方式下面详细描述本申请，本申请实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。首先对本申请涉及的几个名词进行介绍和解释：OPCUA(OPCUnifiedArchitecture)：是指OPC统一体系架构，是一种基于服务的、跨越平台的解决方案。OPC(OLEforProcessControl)：用于过程控制的OLE，是一个工业标准，OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，用于过程控制和制造业自动化系统。OLE(ObjectLinkingandEmbedding)：对象连接与嵌入，简称OLE技术。OLE不仅是桌面应用程序集成，而且还定义和实现了一种允许应用程序作为软件对象(数据集合和操作数据的函数)彼此进行连接的机制，这种连接机制和协议称为组件对象模型(COM，ComponentObjectModel)。PROFINET：由PROFIBUS国际组织(PROFIBUSInternational，PI)推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。作为一项战略性的技术创新，PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题；并且，作为跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线(如PROFIBUS)技术，保护现有投资。风电场控制器(WindFarmController，WFC)：是主控系统在风场侧实现对机组的集群控制决策的硬件载体，由核心调度(CoreDispatchSystem，CoSS)部分和非核心调度部分两部分组成。核心调度(CoreDispatchSystem，CoSS)：采用可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController，PLC)实现，具备与单机控制器(如风力发电机组主控或光伏逆变器主控)实时通讯、实时运算处理的能力，主要承担了实时决策器及需要高可靠性的决策调度单元的任务，也可称为场群控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚拟同步发电机系统的通信方法，其特征在于，包括：向新能源电场的场群控制器发送符合OPCUA协议的数据请求；获取所述场群控制器基于所述数据请求反馈的符合所述OPCUA协议的电场运行数据。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟同步发电机系统的通信方法，其特征在于，包括：向新能源电场的场群控制器发送符合OPCUA协议的数据请求；获取所述场群控制器基于所述数据请求反馈的符合所述OPCUA协议的电场运行数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向新能源电场的场群控制器发送符合OPCUA协议的数据请求，包括：向所述场群控制器中的OPCUA服务器发送的符合所述OPCUA协议的数据请求；以及，所述获取所述场群控制器基于所述数据请求反馈的符合所述OPCUA协议的电场运行数据，包括：获取所述OPCUA服务器基于所述数据请求反馈的符合所述OPCUA协议的电场运行数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述向所述场群控制器中的OPCUA服务器发送符合OPCUA协议的数据请求，包括：通过OPCUA客户端的软件开发服务程序接收应用程序生成的符合应用层协议的数据请求；将符合所述应用层协议的数据请求转换为符合所述OPCUA协议的数据请求后，向所述OPCUA服务器发送。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据请求中包含所述OPCUA服务器中地址空间中的节点信息；以及，所述向所述OPCUA服务器发送符合所述OPCUA协议的所述数据请求，包括：向所述OPCUA服务器发送包含所述节点信息的符合OPCUA协议的数据请求。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述向所述OPCUA服务器发送包含所述节点信息的符合OPCUA协议的数据请求，包括：通过所述OPCUA客户端的应用程序编程接口向所述OPCUA服务器发送包含所述节点信息的符合OPCUA协议的数据请求；根据所述数据请求访问所述OPCUA服务器中地址空间中的对应节点。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述OPCUA服务器基于所述数据请求反馈的符合所述OPCUA协议的电场运行数据，包括：通过OPCUA客户端的软件开发...

【专利技术属性】
技术研发人员：左美灵，张毅，于连富，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11