一种基于SCADA的风电场运行状态检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于SCADA的风电场运行状态检测系统，包括OPC客户端、数据检测模块以及OPC服务器；数据检测模块与OPC客户端通信连接；OPC客户端分别与OPC服务器通信连接；每一个OPC服务器均与风电场设备通信连接；OPC客户端为风电场的SCADA系统的数据访问接口；OPC服务器用于采集支持多种协议的风电场的设备数据，并基于OPC协议将支持多种协议的风电场的设备数据进行转化后发送给OPC客户端；数据检测模块用于根据OPC客户端接收的风电场的设备数据对所有的风电场设备进行检测。因此，本实用新型专利技术在不外接传感器和摄像头等设备的情况下实现对风电场运行状态的检测，从而达到了降低检测成本的效果。了降低检测成本的效果。了降低检测成本的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SCADA的风电场运行状态检测系统


[0001]本技术属于网络数据传输领域，具体涉及一种基于SCADA的风电场运行状态检测系统。

技术介绍

[0002]随着发电成本的降低而不断稳定且快速发展，风电装机量长期保持10％以上增长率，虽然风力发电技术相对较为成熟，成本较低，风力发电也有自身的劣势：风电机组一般分布面积广、数量多，并且远离监控中心，工作环境恶劣，特别是近年来发展迅速的海上风电系统，给风电场的运维工作带来了巨大困难。
[0003]为了保证风力发电安全稳定可靠的运行，提高风电并网以及调频能力，使风力发电能够获得长期可持续的发展，需要采集获取风电场的大量风机信息及变电站信息，建立风电场SCADA系统，风电场SCADA系统可以实现数据的采集及展示，可以在SCADA系统获取的数据的基础上，对风电场数据进一步进行统计分析，可以基于SCADA系统对风机及风电场进行运行状态诊断、故障诊断及运维系统建设，以及开展风机的优化建模、风功率预测、风电场有功控制及无功补偿等风电信息化数字化建设。
[0004]对于风机的数据获取方法，第一种是直接和风机的PLC或数据服务器通讯：第二种是通过设备厂家的SCADA系统所提供的接口获取数据。直接和风机的PLC或数据服务器通讯，需要获得设备厂家的通讯协议，一般风机的设备的通信协议有Modbus等；然而市场上只有部分风机厂家提供通讯协议，大部分国外的风机厂家(如GE、Vestas、Gamesa等)对通讯协议保密，但是厂家一般会提供OPC服务器，可以通过设备厂家的SCADA系统所提供的接口获取风机数据。其中，OPC：OLE for Process Control，用于过程控制的OLE，OLE：Object Linking and Embedding，对象链接与嵌入。
[0005]直接数据采集是指直接利用设备提供的SCADA系统的数据访问接口从现场设备中采集实时数据，SCADA系统的数据访问接口作为OPC Client客户端直接与现场底层设备所提供的OPC Server服务器通讯，这种软件直接与硬件通讯的方式减少了数据通讯的路径，减轻数据维护的工作量，缩短数据通讯的时间。但不是所有的设备都支持OPC服务器，毕竟集成了OPC服务器的设备定价往往是普通设备的几倍甚至是十几倍，如果将风电场现场所有设备都换成支持OPC服务器的设备，风电场成本会急剧升高，因此风电场一般不会采用直接通讯采集数据。
[0006]目前，对于风电场的运行状态检测，主要通过现场运维人员实际观测、报警系统监测和增加传感器检测实现。现场运维人员实际观测一般依靠经验，由于风电场较大，各个风机直接距离较远，由运维人员实际检查非常不方便，海上风电场的检查更不方便；运行状态的报警系统则通过设定运行状态阈值，当采集到的运行数据超过阈值时进行报警，这种仅能对非常简单和常见的运行状态故障进行检测报警，对于潜在故障或多方面因素引起的故障则无能为力；增加传感器检测一般有摄像头、声发射、应变、热成像、油质、扭矩和脉冲等传感器，这些新增传感器会增大投资成本，现场安装实施不方便，且部分设备需要专门配备
运维人员，风电场一般也不愿意新增设备和投资。
[0007]因此，如何以较低的成本有效地实现风电场的运行状态检测成为亟需解决的技术难题。

技术实现思路

[0008]为克服上述现有技术的不足，本技术提出一种基于SCADA的风电场运行状态检测系统。
[0009]本技术提供的技术方案如下：
[0010]一种基于SCADA的风电场运行状态检测系统，包括OPC客户端、数据检测模块以及一个或多个OPC服务器；
[0011]所述数据检测模块与所述OPC客户端通信连接；所述OPC客户端分别与所述一个或多个OPC服务器通信连接；每一个所述OPC服务器均与风电场设备通信连接；
[0012]所述OPC客户端为风电场的SCADA系统的数据访问接口；
[0013]所述OPC服务器，用于采集支持多种协议的风电场的设备数据，并基于OPC协议将所述支持多种协议的风电场的设备数据进行转化后发送给OPC客户端；
[0014]所述数据检测模块，用于根据OPC客户端接收的风电场的设备数据对所有的风电场设备进行检测。
[0015]进一步，所述OPC服务器包括下述中的一种或多种：用于变电站综合自动化的DISA协议转换的第一OPC服务器、用于与PLC设备通信的第二OPC服务器，以及用于与Modbus协议设备通信的第三OPC服务器。
[0016]更进一步，所述第一OPC服务器、第二OPC服务器和第三OPC服务器均为一个或多个。
[0017]进一步，所述OPC客户端与所述OPC服务器通过无线通信网络通信连接。
[0018]更进一步，所述OPC客户端与所述OPC服务器通过移动通信网络通信连接。
[0019]进一步，所述OPC客户端与所述数据检测模块通过有线通信网络通信连接。
[0020]进一步，所述系统还包括：多个后端服务器；所述OPC服务器与所述后端服务器通信连接；所述后端服务器与所述风电场设备通信连接。
[0021]更进一步，所述后端服务器支持至少一种通讯协议。
[0022]更进一步，所述后端服务器通过总线与所述风电场设备通信连接。
[0023]进一步，所述数据检测模块包括：数据处理子模块和检测分析子模块；
[0024]所述数据处理子模块和所述检测分析子模块依次通信连接；所述数据处理子模块与所述OPC客户端通信连接；
[0025]所述数据处理子模块，用于：将风电场的设备数据作为第一数据集进行预设数据处理，得到第二数据集；所述检测分析子模块，用于：根据所述第二数据集进行单机运行状态检测和/或风电场运行状态检测，得到运行状态检测结果。
[0026]与最接近的现有技术相比，本技术具有的有益效果如下：
[0027]本技术提供的一种基于SCADA的风电场运行状态检测系统，包括OPC客户端、数据检测模块以及一个或多个OPC服务器；所述数据检测模块与所述OPC客户端通信连接；所述OPC客户端分别与所述一个或多个OPC服务器通信连接；每一个所述OPC服务器均与风
电场设备通信连接；所述OPC客户端为风电场的SCADA系统的数据访问接口；所述OPC服务器，用于采集支持多种协议的风电场的设备数据，并基于OPC协议将所述支持多种协议的风电场的设备数据进行转化后发送给OPC客户端；所述数据检测模块，用于根据OPC客户端接收的风电场的设备数据对所有的风电场设备进行检测。因此，本技术在不外接传感器和摄像头等设备的情况下，依然可以实现对于风电场运行状态的有效检测，从而使得本技术相对于现有的检测系统达到了降低检测成本的效果。
附图说明
[0028]图1为本技术的系统连接示意图；
[0029]图2为本技术中数据检测模块的结构示意图；
[0030]图3为本技术的系统架构图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SCADA的风电场运行状态检测系统，其特征在于，包括OPC客户端、数据检测模块以及一个或多个OPC服务器；所述数据检测模块与所述OPC客户端通信连接；所述OPC客户端分别与所述一个或多个OPC服务器通信连接；每一个所述OPC服务器均与风电场设备通信连接；所述OPC客户端为风电场的SCADA系统的数据访问接口；所述OPC服务器，用于采集支持多种协议的风电场的设备数据，并基于OPC协议将所述支持多种协议的风电场的设备数据进行转化后发送给OPC客户端；所述数据检测模块，用于根据OPC客户端接收的风电场的设备数据对所有的风电场设备进行检测。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述OPC服务器包括下述中的一种或多种：用于变电站综合自动化的DISA协议转换的第一OPC服务器、用于与PLC设备通信的第二OPC服务器，以及用于与Modbus协议设备通信的第三OPC服务器。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一OPC服务器、第二OPC服务器和第三OPC服务器均为一个或多个。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述OPC客户端与所述OPC...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾洪岩，吴寒，徐晓川，臧鹏，吴劲芳，王阳，赵建华，杨俊丰，史学伟，王杨，张文煜，李朔，李涵阳，
申请(专利权)人：国网冀北张家口风光储输新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：