专利名称：一种风电场集控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制系统，尤其涉及一种风电场集控系统。
背景技术：
在风电场的营建过程中，往往是分期建设的，而作为营建方的风力发电公司在风电场营建过程中，往往在各期采用的风力发电机组的类型、风力发电机组控制系统存在极大的差异、且风电场中的风力发电机组机组因地理环境的原因往往分布较为分散而特别容易造成风力发电公司的风电场监控系统及更高一级的监控系统无法对风电场的风力发电机组的运行、风电场运行状况等进行集中管控和管理，因无法对拥有多机型风力发电机组的风电场进行集中的监控而造成的风电场事故层出不穷。基于上述问题及未来可以预期的风电场需求，有必要开发出一套针对拥有多机型的风电场及对多个风电场同时进行集中控制和管理的风电场集中控制系统。发明内容
本发明的目的是针对上述背景技术存在的缺陷，提供一种便于对具有多类型风力发电机组的风电场进行集中控制的风电场集控系统。
为实现上述目的，本发明一种风电场集控系统，由风功率预测系统、能量管理系统 PPM、一综合自动化控制系统、一信息管理系统、若干风力发电机组I型控制系统、若干风力发电机组2型控制系统......若干风力发电机组N型控制系统(其中，Ν=1、2、3、4......η,η为自然数)组网而成。该风电场集控系统至少进一步包括第一级数据事件系统、第二级数据事件系统及第三级数据事件系统；第一级数据事件系统进一步包括一第一级事件采集系统、一第一级数据采集系统及一第一级集控系统；所述第二级数据事件系统进一步包括一第二级事件采集系统、一第二数据采集系统、一第二实时数据库及第二级集控系统；所述第三级数据事件系统进一步包括一第三级数据采集系统、一数据挖掘及数据发布系统、一关系数据库。
综上所述，本发明公开的一种风电场集控系统采用集中控制的策略将风电场内的数据信息进行有效的管控，同时采用分权限分等级的控制策略，便于对具有不同类型的风力发电机组的风电场进行集中的数据信息的整合、风力发电机组的异常事件的集中处理和控制。
图I为本发明一种风电场集控系统的示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及效果，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。CN 102915026 A书明说2/3页
请参阅图1，本发明一种风电场集控系统主要用于监控风电场中具有多种类型的风力发电机组的风电场的运行状况。为便于描述特设定风电场中有若干风力发电机组1、若干风力发电机组2.......若干风力发电机组N(其中，Ν=1、2、3、4......η, η为大于等于I的自然数)。所述一种风电场集控系统至少包括第一级数据事件系统、第二级数据事件系统及第三级数据事件系统。
本发明一种风电场集控系统，由风功率预测系统、能量管理系统PPM、一综合自动化控制系统、一信息管理系统、若干风力发电机组I、若干风力发电机组2.......若干风力发电机组N、若干风力发电机组I型控制系统、若干风力发电机组2型控制系统......若干风力发电机组N型控制系统(其中，N=l、2、3、4......n，n为大于等于I的自然数)组网而成(需要说明的是附图中每种机型的风力发电机组仅单列了一个控制系统，每台风力发电机组均对应各自的控制系统)。
所述第一级数据事件系统进一步包括一第一级事件采集系统、一第一级数据采集系统、一第一实时数据库及一第一级集控系统。
所述第二级数据事件系统进一步包括一第二级事件采集系统、一第二数据采集系统、一第二实时数据库及第二级集控系统。
所述第三级数据事件系统进一步包括一第三级数据采集系统、一数据挖掘及数据发布系统、一关系数据库。
所述第一级集控系统的处理事件优先级及操作权限均大于第二级集控系统的处理事件优先级及操作权限。例如第一级集控系统处于事件、数据处理状态时，第二级集控系统的事件、数据处理功能被限制；还例如有风力发电机组发生异常事件且达到触发的第一级集控系统的严重时，第一级集控系统被触发并处于可操作状态，同时第二级集控系统的操作被限制。
所述第一级事件采集系统用于对包含有风电场内的若干风力发电机组I、若干风力发电机组2......若干风力发电机组N的所有种类的风力发电机组发生的异常事件进行事件、SCADA操作日志的扫描及快照采集和储存，对风力发电机组发生的异常事件严重等级的划分及优先级排队，并且当异常事件严重等级达到一定程度时送出相应的触发信号触发第一级或者第二级集控系统处理事件功能，并通过相应的数据异常事件处理接口给风电场管理人员处置。(需要特别说明的是所述异常事件处理接口至少包括异常事件处理程序、 显示模块、预留的外部系统处理异常事件的接口等)。即，所述第一级事件采集系统至少应包括如下功能(一)采集来自风力发电机组或者SCADA系统的运行事件和操作日志；(二) 按照采集事件的配置要求采集对应事件的事件快照数据；(三)实现异常事件对应的触发信号。
所述第一级数据采集系统设置有风功率预测系统接口用于获取风功率预测系统的数据。
所述第一级数据采集系统用于对风电场内所有风力发电机组的运行数据、风况数据、电网数据等进行采集、存储，并上传至第二级数据采集系统，第一级数据采集系统同时可将采集到的所有数据存储在第一级集控系统的第一实时数据库中。
所述第二级事件采集系统用于根据该级用户需求对风力发电机组的异常事件进行事件归类、事件数据分析并上传给第三级数据采集系统。5
所述第一实时数据库中的数据包括第一级数据采集系统及第一级事件采集系统现场采集到的数据。所述第一实时数据库中的数据通过虚拟同步及网络同步与第二实时数据库及所述关系数据库中的数据同步，进而达到跨区域实现数据备份及远程数据的还原。 具体地，如采用桌面共享技术、数据共享及云桌面的方式实现数据备份及远程数据还原。
所述第一级、第二级及第三级数据采集系统均设置有信息管理系统(MIS/ERP)接口以实现向信息系统管理系统(MIS/ERP)传输统计数据。
所述第二级数据采集系统用于根据电网及风力发电企业的需求调用第一级数据采集系统内的相关数据并进行整合分析后生成各类统计报表，并通过信息管理系统(MIS/ ERP)接口上传至信息管理系统(MIS/ERP)中。报表内容由第二级数据采集系统根据第一级数据采集系统内采集的数据进行二次定义，该第二级数据采集系统二次定义的报表至少包括生产统计(包括单台风力发电机组及整个风电场出力统计、电量统计)、风资源情况 (至少包括风玫瑰图、可利用小时统计)、风能利用率统计(包括单台风力发电机组及整个风电场风功率曲线统计、各类类比分析报告)、设备运行状况(包括可利用率统计、状态分类统计)、故障分析数据(包括各类故障统计报表、故障情况快照)、电网或者风力发电企业自定义的其他报表。
所述第三级数据采集系统用于对第二级数据采集系统、第二级事件采集系统上传的数据进行汇总分析并存储，将得到的数据按照第三级数据事件系统客户需求并由数据挖掘及数据发布系统结合所有风电场业务需求挖掘风力发电机组发电潜能、异常事件处理能力及发布所有风电场与发电数据紧密相关的数据信息，上述风力发电机组发电潜能、异常事件处理能力、发布所有风电场与发电数据紧密相关的数据信息由一第三级显示系统发布给工作人员，工作人员据此与向下一级集控系统发布针对各风电场的发电数据指令。
所述数据挖掘及数据发布系统用于结合电网及风力发电企业的需求挖掘风力发电机组的发电潜能、异常事件处理能力及发布所有与风电场发电数据紧密相关的数据信肩、O
本发明一种风电场集控系统至少采用MODBUS TCP或OPC SERVER两种协议中的一种采集风力发电机组及变电站综合自动化控制系统进行通信和数据交换。
所述第一级集控系统均可将所有风力发电机组的操控界面通过界面共享的方式映射到该第一级集控系统的操控界面上进行集中控制。第一级集控系统讯方式的风力发电机组至少可采用RS232、RS422、RS485、Prof ibus-DP、TCP/IP通讯方式中的一种与采用相应通讯方式的主控系统进行通信和数据交换。
综上所述，本发明公开的一种风电场集控系统采用集中控制的策略将风电场内的数据信息进行有效的管控，同时采用分权限分等级的控制策略，便于对具有不同类型的风力发电机组的风电场进行集中的数据信息的整合、风力发电机组的异常事件的集中处理和控制。
以上所述的技术方案仅为本发明一种风电场集控系统的较佳实施例，任何在本发明一种风电场集控系统基础上所作的等效变换或替换都包含在本专利的权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种风电场集控系统，由风场监控系统、风功率预测系统、能量管理系统PPM、一综合自动化控制系统、一信息管理系统、若干风力发电机组I型控制系统、若干风力发电机组2型控制系统......若干风力发电机组N型控制系统(其中，N=l、2、3、4......η，η为自然数)组网而成，其特征在于本风电场集控系统至少进一步包括第一级数据事件系统、第二级数据事件系统及第三级数据事件系统；第一级数据事件系统进一步包括一第一级事件采集系统、一第一级数据采集系统及一第一级集控系统；所述第二级数据事件系统进一步包括一第二级事件采集系统、一第二数据采集系统、一第二实时数据库及第二级集控系统；所述第三级数据事件系统进一步包括一第三级数据采集系统、一数据挖掘及数据发布系统、 一关系数据库。
2.根据权利要求I所述的风电场集控系统，其特征在于第一级集控系统的处理事件优先级及操作权限均大于第二级集控系统的处理事件优先级及操作权限。
3.根据权利要求I所述的风电场集控系统，其特征在于所述第一级数据事件系统进一步包括一第一实时数据库，该第一实时数据库中的数据通过虚拟同步及网络同步与第二实时数据库及所述关系数据库中的数据同步。
4.根据权利要求3所述的风电场集控系统，其特征在于所述第一级数据采集系统设置有风功率预测系统接口。
5.根据权利要求I所述的风电场集控系统，其特征在于所述第一级、第二级及第三级数据采集系统均设置有信息管理系统(MIS/ERP)接口。
6.根据权利要求I所述的风电场集控系统，其特征在于第一级事件采集系统用于对包含有风电场内的若干风力发电机组I、若干风力发电机组2、若干风力发电机组3、若干风力发电机组4......若干风力发电机组N的所有种类的风力发电机组发生的异常事件进行事件、操作日志的扫描及快照采集和储存，对风力发电机组发生的异常事件严重等级的划分及优先级排队，并且当异常事件严重等级达到一定程度时送出相应的触发信号触发第一级或者第二级集控系统处理事件功能，并通过相应的异常事件处理接口给风电场管理人员处置。
7.根据权利要求6所述的风电场集控系统，其特征在于异常事件处理接口至少包括异常事件处理程序、显示模块、预留的外部系统处理异常事件的接口。
8.根据权利要求I所述的风电场集控系统，其特征在于所述第一级数据采集系统用于对风电场内所有风力发电机组的运行数据、风况数据、电网数据等进行采集、存储，并上传至第二级数据采集系统，第一级数据采集系统同时可将采集到的所有数据存储在第一级数据事件系统的第一实时数据库中。
9.根据权利要求I所述的风电场集控系统，其特征在于所述第二级事件采集系统用于根据该级用户需求对风力发电机组异常事件进行事件归类、事件数据分析并上传给第三级数据采集系统。
10.根据权利要求5所述的风电场集控系统，其特征在于所述第二级数据采集系统用于根据电网及风力发电企业的需求调用第一级数据采集系统内的相关数据并进行整合分析后生成各类统计报表，并通过信息管理系统(MIS/ERP)接口上传至信息管理系统(MIS/ ERP)中。
11.根据权利要求I所述的风电场集控系统，其特征在于所述数据挖掘及数据发布系统用于结合电网及风力发电企业的需求挖掘风力发电机组的发电潜能、异常事件处理能力及发布所有与风力发电机、风电场数据紧密相关的数据信息。
12.根据权利要求I所述的风电场集控系统，其特征在于第一级集控系统讯方式的风力发电机组至少可采用RS232、RS422、RS485、Profibus-DP、TCP/IP通讯方式中的一种与采用相应通讯反方式的主控系统进行通信和数据交换。
13.根据权利要求I所述的风电场集控系统，其特征在于风电场集控系统至少采用 MODBUS TCP或OPC SERVER两种协议中的一种与风力发电机组及变电站综合自动化控制系统进行通信和数据交换。
全文摘要
本发明公开的一种风电场集控系统采用集中控制的策略将风电场内的数据信息进行有效的管控，同时采用分权限分等级的控制策略，便于对具有不同类型的风力发电机组的风电场进行集中的数据信息的整合、风力发电机组的异常事件的集中处理和控制。
文档编号G05B19/418GK102915026SQ20121045526
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者苗强 申请人:成都阜特科技股份有限公司