[实用新型]一种新型风力发电场监控系统

说明书

本实用新型公开了一种新型风力发电场监控系统，包括监视器和SCADA系统服务器；其中，所述监视器为基于socket通讯协议且与风力发电场中的各个风力发电机组的可编程逻辑控制器之间通讯连接的多台；所述SCADA系统服务器用于监控风力发电场中的所有风力发电机组；其特征在于：所述SCADA系统服务器与多台所述监视器之间基于modbus‑TCP协议通讯连接，实现用于监控风力发电场中的所有风力发电机组的功能。本新型风力发电场监控系统具有准确查找单台风力发电机的瞬时故障功能的同时，还能够促使整个系统运行起来更为安全可靠的优点。适合在风力发电领域推广使用。

技术领域

本实用新型属于风力发电场的安全控制系统领域，具体涉及一种新型风力发电场监控系统。

背景技术

风能是取之不尽，用之不竭，理想的清洁能源之一。风能对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地区，因地制宜地利用风力发电，非常适合。

风力发电机组是一种能够利用风能来发电的装置。风力发电机组由多个部分组成，其中控制系统贯穿到每个部分，且控制系统的好坏直接关系到风力发电机组是否能够安全可靠运行，获取最大能量，提供良好的电力质量。控制系统主要包括各种传感器、变浆系统、可编程逻辑控制器（英文简称：PLC）、功率输出单元、无功补偿单元、并网控制单元、安全保护单元、通讯接口电路、监控单元，其中可编程逻辑控制器是分别与控制系统中其余单元或元器件之间电性连接的核心的控制器件。

目前，为了保障风力发电机组的正常运行，现有技术通过风场SCADA系统（英文全称为：Supervisory Control And Data Acquisition，中文名称为：数据采集与监视控制系统)来对风力发电机组（及其控制系统）进行数据采集和存储并进行监控，如公告号为CN202995439U，公开的“一种用于风力发电场的监控系统”，该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。

但上述用于风力发电场的监控系统在使用时却存有如下不足之处：SCADA系统通常采用采集系统标准和MODBUS通讯协议，其采样频率为几百毫秒至几秒的固定频率，且都是通过一个时间尺度进行变量数据的采样，易出现瞬时故障而SCADA系统根本无记录的情况，不利于准确快速的查找故障原因。

申请人设计了一种风机控制系统的监视器（简称IBOX，公告号为CN205036506U），其特征在于：包括用于采集控制系统中的可编程逻辑控制器变量数据的采集系统，所述采集系统包括通讯模块、处理器以及存储模块；所述处理器分别与所述通讯模块和存储模块电性连接；所述通讯模块基于socket通讯协议与所述可编程逻辑控制器通讯连接。采用上述风机控制系统的监视器（IBOX），数据采样频率更为快速灵活，能够获取更为详尽的控制系统的变量数据，帮助实现快速准确查找故障原因，提高风力发电机组的运行与维护的效率。

但申请人进一步发现，因为包括多台风力发电机的整个风力发电场仍会使用SCADA系统服务器，SCADA系统服务器会与风力发电场中的每台风力发电机的可编程逻辑控制器进行数据通讯，与此同时，每台风力发电机的可编程逻辑控制器还要与风机控制系统的监视器进行数据通讯，这样会显著增加可编程逻辑控制器的负担（数据传输量和可编程逻辑控制器的功耗会显著增加），降低了可编程逻辑控制器的持久运行的可靠性，存在潜在影响风力发电机持久安全可靠运行的可能性（因为，可编程逻辑控制器是风力发电机中的核心的控制器件，可编程逻辑控制器是需分别与控制系统中其余单元或元器件之间电性连接）。

基于此，申请人考虑设计一种能够具有准确查找单台风力发电机的瞬时故障功能的同时，还能够促使整个系统运行起来更为安全可靠的新型风力发电场监控系统。

实用新型内容