一種風力發電機組數據採集和分析方法及裝置的製作方法
2023-04-25 05:28:01
專利名稱：一種風力發電機組數據採集和分析方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及風力發電領域，具體地，涉及一種風力發電機組數據採集和分析方法
及裝置。
背景技術：
近年來隨著全球對清潔能源的大力推動，風力發電產業得到快速發展，風力發電場裝機容量逐年上升，風力發電所佔的比例越來越大，已逐漸成為了一種常規能源。風力發電機組運行數據成為機組運行穩定性的關鍵因素之一，其中風力發電機組運行數據的實時性和可靠性尤為重要。風力發電機組運行數據能為風力發電機組運行狀態監控、故障診斷及控制優化提供寶貴的支持。傳統OPCServer技術,有兩方面缺點I)費用問題。一個OPCServer服務只免費採集5颱風機數據，超出部分機組需要重新購買該服務，一個OPCServer服務費用大概5萬元人民幣。按照目前一個5萬KW裝機容量的風場，需要2MW風機25臺，1.5MW風機33臺。如果採用OPCServer技術採集數據，2MW需要多支付大約20萬元，I. 5MW需要多支付大約30萬元。2)實時性問題。風力發電機組控制系統的特點是控制參數多、執行周期短、響應命令快，一個程序的執行周期通常大約10毫秒。風力發電機組是由多控制部件共同組成，控制參數一般都會上千個，因此通過OPCServer讀取參數耗時遠大於執行周期，採集數據的實時性就得不到保證。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種風力發電機組數據採集和分析方法及裝置，以達到既能節約成本又能最大程度地採集實時數據功能，從而對機組的運行進行實時監測，進一步為機組故障診斷和優化提供支持。為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案一種風力發電機組數據採集和分析方法，包括如下步驟步驟A，通過與風力發電機組主控PLC通訊連接來進行數據採集，採用多線程的方式進行高頻數據採集及低頻數據採集並保存；步驟B，對採集並保存的數據進行分析。進一步地，在步驟A中，所述高頻數據採集的周期設置為與風力發電機組控制系統執行周期保持一致，所述低頻數據採集的周期設置為與採集完風力發電機組所有數據的
周期保持一致。進一步地,在步驟A中，所述通訊連接採用TCP/IP協議的形式。 進一步地，在步驟B中，所述分析方法為解析採集並保存的數據，然後通過曲線圖展示風力發電機組運行中參數變化。一種風力發電機組數據採集和分析裝置，包括與風力發電機組主控PLC通過通訊模塊連接的數據採集模塊，還包括數據存儲模塊及數據分析模塊；所述數據採集模塊包括高頻數據採集模塊及低頻數據採集模塊，所述高頻數據採集模塊及低頻數據採集模塊分別與數據存儲模塊連接，所述數據存儲模塊與數據分析模塊連接。進一步地，所述數據分析模塊包括與數據存儲模塊連接的數據解析模塊及與數據解析模塊連接的圖形展示模塊。進一步地，所述風力發電機組主控PLC採用巴合曼控制器，所述數據採集模塊採用Mlcom接口與巴合曼控制器連接，所述Mlcom接口為巴合曼控制器為外部訪問控制器數據提供的接口。本發明由於採用以上技術方案，其具有以下有益效果(I)通過使用Mlcom實現對風力發電機組數據實時採集，通過多線程方式實現了風力發電機組數據採集實時性和完整性。(2)有效利用數據並將參數以曲線圖方式展示，為風力發電機組運行狀態監控、故 障診斷和優化提供支持。(3)本發明實現方便，降低成本。下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
圖I為本發明的風力發電機組數據採集和分析裝置的連接框圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。如圖I所示，本發明的風力發電機組數據採集和分析裝置，包括與風力發電機組主控PLC通過通訊模塊連接的數據採集模塊，還包括數據存儲模塊及數據分析模塊；數據採集模塊包括高頻數據採集模塊及低頻數據採集模塊，高頻數據採集模塊及低頻數據採集模塊分別與數據存儲模塊連接；數據分析模塊包括與數據存儲模塊連接的數據解析模塊及與數據解析模塊連接的圖形展示模塊。其中，風力發電機組主控PLC採用巴合曼控制器，其主要用於控制風力發電機組正常運行。通訊模塊採用TCP/IP通訊協議，主要用於完成對數據採集模塊與風力發電機組主控PLC的數據傳輸。數據採集模塊主要使用Mlcom (巴合曼控制器為外部訪問控制器數據提供的接口)採集數據並通過數據存儲模塊保存。經測試，如果採集全部風力發電機組參數，耗時遠超過風力發電機組的控制系統執行周期。因此為實現控制參數對風力發電機組命令響應的實時性，使用高頻數據和低頻數據，並採用多線程方式實現高低頻數據的採集和保存。高頻數據採集的周期設置為與風力發電機組控制系統執行周期保持一致，保證採集數據的實時性和真實性。低頻數據採集的周期設置為與採集風力發電機組所有數據的周期保持一致，保證採集數據的完整性。數據採集能獲取第一手的運行數據，為了更好地利用這些寶貴的數據來為提高風力發電機組性能服務，如上所述，通過採用本發明的數據分析模塊，可以完成採集數據的解析和圖形化展示的功能，通過形成控制參數曲線，便於分析風力發電機組性能和進行故障診斷。綜上所述，本發明的風力發電機組數據採集和分析方法，包括如下步驟步驟A，通過與風力發電機組主控PLC通訊連接來進行數據採集，採用多線程的方式進行高頻數據採集及低頻數據採集並保存；步驟B，對採集並保存的數據進行分析。其中，在步驟A中，所述通訊連接採用TCP/IP協議的形式；所述高頻數據採集的周期設置為與風力發電機組控制系統執行周期保持一致，所述低頻數據採集的周期設置為與採集完風力發電機組所有數據的周期保持一致。在步驟B中，所述分析方法為解析採集並保存的數據，然後通過曲線圖展示風力發電機組運行中參數變化。本發明通過採用上述裝置和方法，可以實現風力發電機組數據採集和運行分析功能，為故障診斷和優化提供數據支持，且成本較低，易於實現和推廣。
最後應說明的是以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種風力發電機組數據採集和分析方法，其特徵在於，包括如下步驟 步驟A，通過與風力發電機組主控PLC通訊連接來進行數據採集，採用多線程的方式進行高頻數據採集及低頻數據採集並保存； 步驟B，對採集並保存的數據進行分析。
2.根據權利要求I所述的風力發電機組數據採集和分析方法，其特徵在於，在步驟A中，所述高頻數據採集的周期設置為與風力發電機組控制系統執行周期保持一致，所述低頻數據採集的周期設置為與採集完風力發電機組所有數據的周期保持一致。
3.根據權利要求I或2所述的風力發電機組數據採集和分析方法，其特徵在於，在步驟A中，所述通訊連接採用TCP/IP協議的形式。·
4.根據權利要求I或2所述的風力發電機組數據採集和分析方法，其特徵在於，在步驟B中，所述分析方法為解析採集並保存的數據，然後通過曲線圖展示風力發電機組運行中參數變化。
5.一種風力發電機組數據採集和分析裝置，其特徵在於，包括 與風力發電機組主控PLC通過通訊模塊連接的數據採集模塊，還包括數據存儲模塊及數據分析模塊； 所述數據採集模塊包括高頻數據採集模塊及低頻數據採集模塊，所述高頻數據採集模塊及低頻數據採集模塊分別與數據存儲模塊連接，所述數據存儲模塊與數據分析模塊連接。
6.根據權利要求5所述的風力發電機組數據採集和分析裝置，其特徵在於，所述數據分析模塊包括與數據存儲模塊連接的數據解析模塊及與數據解析模塊連接的圖形展示模塊。
7.根據權利要求5或6所述的風力發電機組數據採集和分析裝置，其特徵在於，所述風力發電機組主控PLC採用巴合曼控制器，所述數據採集模塊採用Mlcom接口與巴合曼控制器連接，所述Mlcom接口為巴合曼控制器為外部訪問控制器數據提供的接口。
全文摘要
本發明公開了一種風力發電機組數據採集和分析方法及裝置，方法包括如下步驟步驟A，通過與風力發電機組主控PLC通訊連接來進行數據採集，採用多線程的方式進行高頻數據採集及低頻數據採集並保存；步驟B，對採集並保存的數據進行分析；裝置包括與風力發電機組主控PLC通過通訊模塊連接的數據採集模塊，還包括數據存儲模塊及數據分析模塊；所述數據採集模塊包括高頻數據採集模塊及低頻數據採集模塊，所述高頻數據採集模塊及低頻數據採集模塊分別與數據存儲模塊連接，所述數據存儲模塊與數據分析模塊連接。本發明通過多線程方式實現了風力發電機組數據採集的實時性和完整性，實現方便，降低成本。
文檔編號G01M15/00GK102854861SQ201210331169
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月7日 優先權日2012年9月7日
發明者張雪松, 朱蓮, 張會廣, 王寧, 紀國瑞, 潘磊 申請人:國電聯合動力技術有限公司