具有改进的数据传送协议的运行风力电场动力电网的方法和设备技术

技术编号:6826902 阅读:347 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种运行风力电场电网系统的方法,尤其是在电场管理系统,即电场主站,与各风力涡轮,即WKA,之间通过一中心网络进行联网的方法,其中,该中心网络用于进行双向数据传送并可以实施为环形网,其中,根据OSI分层模型(42至48),数据从第一层,数据物理层,即硬件层(42)至第二层,即以太网或Isonet控制器(43)传送,其特征在于:IP层,即OSI模型的第三层以及UDP/TCP层,即OSI模型的第四层,以及RPC层,即OSI模型的第五层通过一WPP实时驱动(49)进行桥接,并且该WPP实时驱动(49)在第二层,即以太网或Isonet控制器(43)与第七层,即WPP应用(48)之间生成一直接的连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种运行风力电厂电网系统的方法与装置,具体的讲,涉及一种在电场管理系统(也称为电场主站)与风力电场的各风力涡轮(WKA)间通过一中心网络进行联网的方法,其中。该中心网络用于双向数据传输且通常以环形网的形式出现。
技术介绍
·在世界范围内的可再生能源成功推广的道路上,尤其是对风能的大量使用的过程中,在风力电场的通信上对动力供应公司(EVU)的需求在逐渐增加。 风力电场可以由几百个风力涡轮(=从站)组成,其中,由一电厂主站对风力电场进行监测及控制。电场主站因此有如下功能,即按特定时间间隔(周期)向各风力涡轮的从站(即可编程控制)提供数据。 例如实时以太网等标准协议或其他基于以太网的场总线协议不能满足这些递增的需求(例如在一毫秒的周期内运行500个风力涡轮(根据风力电场管理系统的不同通常需要5至20毫秒)并因此双向交换100个字节以上的有用数据)。常见的风力电场组电网系统的结构是一计算单元(电场主站)通过信号路径以及交换机连接于一电场网络。风力电场的部件可以包括子网络,每个子网络都包括多至50个风力涡轮单元,这些风力涡轮单元又通过一上级网络相互通信。每个风力电场组都将每个风力涡轮产生的数据从子网络经由一数据耦合模块(交换机)送至电场网络中,这样就可将多个子网络连接于电场网络,其中,每个子网络都由多至50个独立的风力涡轮组成。然而,风力电场组电网系统也可以由500个风力涡轮组成而不包括子网络。在此,测试表明迄今尚无针对上述数量结构和拓扑的允许的高速通信的数据传输协议。具有TCP/IP协议的经典的以太网并非为这种大数据量应用而设计,也不具有实时特性。S卩,需要考虑的是每个风力涡轮都在每个周期接收并传送一个例如为100至300 字节的数据流。因此,优选的周期时间为20毫秒或更低。对于该周期时间超出或不足仅为忽略不计(实时特性)。已知的实时以太网协议都不适合处理这样的在特定周期时间内的大量的数据以及大量的用户。另外,这些协议也没有例如加密及验证等安全机制,因此,实时的以太网协议也被排除。实验证明,标准网络协议并非充分确定的,这是由于TCP/IP协议的多层模型包括七层,并从而造成了数据传输的明显延迟,该延迟在前述的情况中就不能满足数据传输的需求了。TCP/IP协议还具有数据分组不能按优先级排序的问题。其因此不能对某一实时数据进行优选的处理。国际标准化组织(OSI)的分层模型被称为OSI分层模型(或OSI参考模型、开放系统互连参考模型)。其被开发作为通信协议的设计基础。通信的功能在这里被分为七层,各层逐级设置。对于每一层都有对于该层的任务的描述。这些需要都必须由通信协议来实现。协议的具体实施并没有被限定,因此可以存在区别。这样,对于每一层都存在着多种类型的协议。对于OSI模型,七层别具有固定的需求。在每层上,需求由一范例实施。发射器端以及接收器端的各范例必须按照固定的规则运行,这样他们就商定了如何对数据进行处理。协议中描述了这些规则的建立方法并且形成了同一层的两范例间的逻辑水平连接。每个范例都提供其所在层的上一层能够直接使用的服务。为了提供服务,一个范例自身也使用直接为其下层的范例的服务。这就形成垂直的数据流。当在发射器或接收器端交换范例时,一层上的范例可被精确交换。OSI分层樽型的七层(现有技术)从第七层至第一层,其功能的抽象级别逐层降低。第七层,应用层应用层(或称处理层)是七层中的最高层。其为应用提供的对网络的接入(例如,针对数据传输、电子邮件,虚拟终端,远程登录等)。而实际的应用处理位于该层之上并不受OSI模型的控制。本层上的硬件、软件网关、协议转换器、传真到电子邮件服务。协议和标准X.400,X. 500,ISO 8571 (FTAM),ISO 9040/9041 (VT),ISO 9506 (MMS),MHS,VTP,FTP, NFS, Telnet, SMTP, HTTP, LDAP,JTM, SSH.第六层,表示层表示层(或称数据表示层、数据提供平面)将依赖于系统的数据表达(例如ASC II、EBCDIC)转换为独立的形式并从而实现数据在不同系统间以正确的句法进行交换。其他功能诸如数据压缩以及数据加密都由第六层完成。表示层确保由一系统应用层传来的数据可被另一系统的应用层读取。如有必要,表示层作为不同的数据格式间的译码器,其使用两个系统都能明白的ASN. 1 (抽象句法标记1)这一数据格式。协议与标准=ISO 8822/X. 216 (表示服务),ISO 8823/X. 226 (面向连接的表示协议),IS09576 (无连接表示协议).第五层,会话层第五层(会话层、逻辑连接的控制)确保两个系统间的通信处理。在此,找到 RPC(远程过程调用)协议,为了消除会话故障以及类似的问题,会话层为一有组织的同步的数据交换提供服务。为此,引入了复位点,即检查点;当失去传送连接后,在复位点可以对会话再次进行同步而无须重新启动传输。协议及标准=ISO 8306/X. 215(会话服务),ISO 8327/X. 225 (面向连接的会话协议),IS09548 (无连接会话协议),RPC (远程过程调用)第四层传输层传输层(或称端对端控制层,传输控制层)的功能包括对数据分组进行分割以及避免拥塞。传输层为面向应用的第5至7层提供一致的接入以至于这些层无需考虑通信网络的各种属性。在该第四层定义有五种具有不同服务质量的服务类,且从最简单的到最复杂的服务,这些服务类可被上级的层通过复用机制、错误控制以及我查矫正方法使用。协议以及标准:IS08073/X. 224,ISO 8602,TCP, UDP, SCTP第三层网络层网络层(或称分组层)通过面向线的服务确保对连接的交换,以及通过面向分组的服务来确保对数据分组的转发。两种情况中的数据传送都在整个通信网络之上并包括网络节点间的路由。由于发送方于目标间的直接通信并不总是可能的,分组必须通过路径上的节点进行转发。经转发的分组并不到达更高的层,而是被提供给一新的中间目标并发送给下一个节点。网络层的最重要的功能包括建立并更新路由表以及对数据分组的分割。除了互联网协议(IP)外,NSAP地址也属于该层。由于一通信网络可由多个具有不同传送介质以及传送协议的分网络组成,所以在本层中还有实施功能,该实施功能是分网络间的转发所必须的。该层的硬件路由器、第三层交换机(桥接路由器)协议及标准:X.25,ISO 8208,ISO 8473 (CLNP),ISO 9542 (ESIS),IP, IPsec, ICMP第二层,数据链路层数据链路层(或称段安全层、数据安全层、连接安全层、连接平面、过程平面)的任务是确保可靠的传送,即基本上无错误的传送,以及对传送介质的访问的约束。为此,该层对比特数据流分割为块,为这些块顺序编号并校验和。可通过确认以及再现机制重新请求失效的,有错误的或丢失的块。这些块也被称为帧。“数据流控制”使得接收器可以对对方发送块的速度动态的进行控制。国际电工及电子工程师协会,即IEEE看到了针对局域网的传输介质的冲突解决的管理的必要性,而这在OSI模型中并未提供。根据IEEE,第二层分为两个子层,即LLC(逻辑链路控制)以及MAC(媒体访问看控制)该层的硬件桥接器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运行风力电场电网系统的方法,尤其是在电场管理系统,即电场主站,与各风力涡轮,即WKA,之间通过一中心网络进行联网的方法,其中,该中心网络用于进行双向数据传送并可以实施为环形网,其中,根据OSI分层模型(42至48),数据从第一层,数据物理层,即硬件层(42)至第二层,即以太网或Isonet控制器(43)传送,其特征在于:IP层,即OSI模型的第三层以及UDP/TCP层,即OSI模型的第四层,以及RPC层,即OSI模型的第五层通过一WPP实时驱动(49)进行桥接,并且该WPP实时驱动(49)在第二层,即以太网或Isonet控制器(43)与第七层,即WPP应用(48)之间生成一直接的连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:乔瑟夫·费利奇
申请(专利权)人:巴赫曼有限公司
类型:发明
国别省市:AT

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