[发明专利]一种风力发电场单环网多点故障快速定位方法

说明书

本发明公开了一种风力发电场单环网多点故障和接触不良/通信衰减快速定位方法，包括以下步骤：主站周期性的发送心跳报文，子站收到心跳报文后，将子站自身的状态信息加到心跳报文中，然后转发下一级子站；直到带有所有子站状态信息的心跳报文返回主站；若主站收到含有所有子站状态信息的心跳报文，则网络正常；若主站未收到所有子站状态信息心跳报文，则单环网发生故障；未返回心跳报文中最后1个子站为第1个故障点；去第1个故障点读取该子站中记录的心跳报文记录,快速定位下一个故障点，重复此步骤定位多个故障节点；根据子站返回的心跳报文中数据丢包数等信息，定位接触不良/通信衰减子站。

技术领域

本发明涉及风力发电技术，具体涉及一种在风力发电场单环网在出现多点故障、时好时坏、网络衰减或接触不良等问题时快速定位方法，减少维护人员工作量，更快的定位恢复故障点，保障环网风力发电机组监控。

背景技术

随着传统化石能源带来的环境污染，绿色能源风电装机容量在电网比例的越来越高。必须根据国内设备的特性设计优化的控制策略，才能提高机组利用率，减少机组停机时间，增加发电量，减少传统能源使用。

国内风力发电开发初期，由于诸多原因，很多风场还在采用单环光纤组网通信方式。每个风场的风力发电机组（子站）数量少则33台，多则100余台以上，如何保障每台风力发电机组的实时信息安全可靠传送到远程集控室（主站），对采用单环网通信的网络来说，难度更大。

单环网内任意一台机组断电或者通信子站损坏，整条通信环路都将无法通信。或者单环网光纤有接触不良/信号衰减，环网通信就会时断时续。对于在环网通信中断后，风力发电机组的主控制器增加主动发送机制，值班人员通过后台监控系统定位故障节点的方法。此方法无法快速定位多个故障节点，只能在解决完一个故障点后，才能定位下一个故障点，增加了故障处理时间；也无法快速定位通信衰减故障点，对于网络衰减导致的通信丢包很难快速定位；必须借助于风电机组的主控制器，使得处理方法复杂，容易造成定位故障点不准确。

网络断网后，无法及时监控风力发电机组的状态，容易引起安全事故；同时无法快速定位故障，也引起人力物力的浪费。

另有中国专利号为201220736106.4，公开了一种用于风力发电场的监控系统，包括风电场现场通讯网络、风电场环网交换机、风电场内网交换机、SCADA系统服务器；所述风电场现场通讯网络、所述风电场环网交换机、所述风电场内网交换机和所述SCADA系统服务器顺序连接。所述风电场现场通讯网络包括多个独立的运行回路；一台以上所处地理位置相临的风机单元相互网络连接形成所述运行回路。上述描述的是一种基于双环网组成的风场监控系统，不涉及单环网，同时也没有说明如何定位环网故障。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种风力发电场单环网多点故障快速定位方法，其目的是在不更换网络设备前提下，利用现有单环网设备进行技术升级，以极低的成本提供一种风力发电单环网多点出现故障时，仍能快速定位多个故障节点；在网络出现衰减导致丢包，也可以快速定位故障点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种风力发电场单环网多点故障快速定位方法，其特征在于包括以下步骤：

(1) 主站周期性的（参数可设）发送心跳报文，子站收到心跳报文后，将子站自身的状态信息加到心跳报文中，然后转发下一级子站；下一级子站继续将自身的状态信息加到心跳报文中，然后向下转发，直到带有所有子站状态信息的心跳报文返回主站；所述状态信息包括包含子站ID，子站的各通信端口数据丢包数，接收数据和完整数据包计数；所述的主站为远程集控室通讯站，子站为风力发电机组通讯站；

（2）子站有2种状态：状态1（转发心跳报文）和状态2（主动发心跳报文），子站接收心跳报文超时（参数可设）从状态1切换到状态2，然后主动发起心跳报文。收到上一级心跳报文，则回到状态1；