[发明专利]一种用于风电场群的远程实时监控系统

说明书

 

技术领域

本发明属于信息技术、自动化技术和新能源技术领域，尤其涉及一种用于风电场群的远程实时监控系统。

背景技术

在全球能源供应紧张、环境问题日益突出的大背景下，风能因其储量巨大、分布广泛、清洁无污染和可再生等优势，越来越受到广泛关注；同时，在国家大力发展新能源的政策支持下，各风电公司都加快了风电项目投资建设的步伐。但是大规模的风电场集中建设，不仅给风电公司的运营管理带来困难，也给电网的调度带来诸多问题。 

近年来，国内外不少公司提出了自己的风电场管理方案，其覆盖范围、功能以及实现方式各不相同，这些方案有的只针对单个风电场进行现场监控，有的可以对风电场群进行综合监控，但是数据采集和控制接口单一，不能满足风电设备多样化的发展趋势，功能不够丰富，监控效果不理想，尤其是没有涉及风电接入电网环节，不能很好地满足风电建设的要求。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种风电场群远程实时监控系统，它可以解决多个风电场生产、运营的远程、实时集中监控问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于风电场群的远程实时监控系统，它采用基于AOP平台的多层架构，包括：

底层，底层是数据采集子系统，负责对风电场群现场数据的采集和数据存储；

数据层之上是业务逻辑层，包括网络计算引擎模块、后台统计引擎模块、报表引擎模块、综合组态环境模块以及设备对象模型模块；

业务逻辑层之上是服务层，它提供服务以及服务调度；

在服务层之上是展现层，展现层基于AOP平台，包括风电机组监控子系统、场内变电站监控子系统、风电功率预测子系统以及系统管理模块，系统管理模块通过提供WEB页面、曲线及曲线组、图片、报表、CAD图表或视频监控操作手段，系统管理模块负责组织、用户、权限、日志的集中管理；

系统留有对外接口，负责与其它系统之间数据与服务的共享。

所述数据采集子系统支持多种通信规约/协议或接口，包括工厂实时数据库接口、风机通信规约、变电站通信规约、OPC server/client、ModBUS现场总线协议；它分别采集风电机组、场变设备、风塔以及成风电场群视频监控子系统和安防子系统信息，并进行存储，送入相应的风电机组监控子系统、场内变电站监控子系统、风电功率预测子系统。

所述风电机组监控子系统包括风电机组运行监测模块、发电设备遥控模块、风电机组故障管理模块以及风电应用模块，结合AOP平台的系统管理模块，实现风力发电机组的图形化实时监控和综合管理。风电机组运行监测模块主要是实现远程对所有风机设备进行实时监测；发电设备遥控模块是提供远程对设备的控制命令；风电机组故障管理模块是通过实时远程监测风电机组运行数据，及时发现运行中存在的异常信息产生报警并对报警信息进行记录与统计；风电应用模块包括报表应用、查询应用、仿真应用、系统帮助应用等。

所述场内变电站监控子系统包括场变运行监测模块、变电站设备遥控模块、场变故障管理模块以及场变应用模块，结合AOP平台的系统管理模块，实现场内变电站的图形化实时监控和综合管理。场变运行监测模块主要是实现集中远程对所有风场变电站系统进行实时监测；变电站遥控模块是提供远程对设备的控制命令；场变故障管理模块是通过实时远程监测风场升压站设备运行数据，及时发现运行中存在的异常信息产生报警并对报警信息进行记录与统计；场变应用模块包括报表应用、查询应用、仿真应用、系统帮助应用等。

所述风电功率预测子系统包括空间管理模块、时间管理模块、在线预测模块和统计分析模块，结合AOP平台的系统管理模块，实现各风电场及风电场群风电功率的实时、有效预测。空间管理模块主要是根据风电场的地理位置及气候特征，风机的特性、安装位置及朝向构建风场的空间信息；时间管理模块指根据风机-功率曲线和历史数据设置预测的时间尺度及生成曲线报表的类型；在线预测模块是根据空间管理模块和时间管理模块的信息，根据特定的预测方法，实现风电功率的预测；统计分析模块主要实现对预测发电功率和实际发电功率对比分析，为进一步准确预测提供支持。