個體性能差異的功能,控制系統具有很強的魯棒性和容錯能力,大大減弱了對電網產生安全隱患;實時監測運行環境差異、風資源差異和機組個體性能差異的變化,操作員可以更精確地判斷風電機組的工作狀態,大大提高了風電機組及電網的安全性;增加了運行環境差異、風資源差異和機組個體性能差異三個模塊,其中運行環境差異模塊增加了八個傳感器,大大提高了風電機組的功率穩定輸出和安全穩定運行性能,性價比實則要更高,對于提高風電機組整個系統的性能具有積極意義,且通用性高。
[0014]
【附圖說明】
[0015]圖1為風電機組傳統監控運行控制系統的結構框圖;
圖2為本發明實施例風電機組智能監控運行控制系統的結構框圖;
圖3為本發明實施例風電機組智能監控運行控制系統中智能監控運行控制器圖;
圖4為本發明實施例風電機組智能監控運行控制系統中運行環境差異模塊圖;
圖5為本發明實施例風電機組智能監控運行控制系統中風資源差異模塊圖;
圖6為本發明實施例風電機組智能監控運行控制系統中機組性能差異模塊圖。
【具體實施方式】
為了使本發明的目的及優點更加清楚明白,以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。
[0017]本發明三個差異模塊中的各PLC及運行環境差異模塊中的傳感器均采用的是市售成熟產品,對其具體的結構、工作原理及安裝不再另行說明。
[0018]如圖2-6所示,本發明實施例提供了風電機組智能監控運行控制系統,包括風力機A?N1、電網3、光纖環網4、光纖環網交換機5、交換機6、數據庫服務器7、操作員站8、Internets遠程監控中心10,還包括智能監控運行控制器11、運行環境差異模塊12、風資源差異模塊13、機組性能差異模塊14,風機實時運行數據經光纖環網4傳送到光纖環網交換機5,再經交換機6連接數據庫服務器7、操作員站8,并通過Internet9連接到遠程監控中心10,
智能監控運行控制器11包括
運行環境參數分析模塊110,采用智能控制算法對輸入的數據分析處理,輸出量分別乘以一個加權因子后輸入至智能控制器113;
風資源參數分析模塊111,采用智能控制算法對輸入的數據分析處理,輸出量分別乘以一個加權因子后輸入至智能控制器113;
機組性能參數分析模塊112,采用智能控制算法對輸入的數據分析處理,輸出量分別乘以一個加權因子后輸入至智能控制器113;
智能控制器113,采用智能控制算法,綜合運行環境差異、風資源差異和機組個體性能差異對風電機組的影響,輸出給定控制信號控制風力機A?NI的動作,并同時與光纖環網4相連實現數據通訊。
[0019]運行環境差異模塊12包括
操作員PLC120,用于負責運行環境參數的監控及根據程序發出相應控制信號給I/O端口,同時負責各種數據和參數的實時獲取;
運行環境參數應用程序模塊121,采用IEC 61400-25標準與操作員PLC120互連,經過用戶權限識別以后,系統按照進程為相應的用戶分配對應的可使用模塊;
數據信息備份與恢復模塊122,用于儲存管理運行環境參數數據,生成運行報告,以及歷史數據報表;
傳感器組123,包括風速傳感器1230、風向傳感器1231、海拔傳感器1232、噪聲傳感器1233、濕度傳感器1234、波浪儀1235、海流計1236、驗潮儀1237,分別用于實時監測風速大小、方向、海拔高度、風輪和發電機噪聲、大氣濕度、海浪高度和波譜、海流速度和方向、潮汐漲落高度值,其中波浪儀、海流計、驗潮儀只是風力機A?NI為海上風力機時才工作,為陸上風力機時這三個傳感器無需工作; 運行環境信息組模塊124,包括風速信息模塊1240、風向信息模塊1241、海拔信息模塊1242、噪聲信息模塊1243、濕度信息模塊1244、海浪信息模塊1245、海流信息模塊1246、潮汐信息模塊1247,分別用于分析處理傳感器組123傳送來的數據,同樣海浪信息模塊、海流信息模塊、潮汐信息模塊只是風力機A?NI為海上風力機時才工作。
[0020]風資源差異模塊13包括
操作員PLC130,用于負責風資源參數的監控及根據程序發出相應控制信號給I/O端口,同時負責各種數據和參數的實時獲取;
風資源參數應用程序模塊131,采用IEC 61400-25標準與操作員PLC130互連,經過用戶權限識別以后,系統按照進程為相應的用戶分配對應的可使用模塊;
數據信息備份與恢復模塊132,具有對風資源參數數據的儲存管理功能,生成運行報告,以及歷史數據報表;
風資源信息組模塊133,包括年平均風速信息模塊1330、季平均風速信息模塊1331、月平均風速信息模塊1332、日平均風速信息模塊1333、時平均風速信息模塊1334、風湍流信息模塊1335、風剪切信息模塊1336、塔影效應信息模塊1337,分別用于分析處理風速的年、季、月、日、時平均風速,及風湍流、風剪切、塔影效應的數據。
[0021 ]機組性能差異模塊14包括
操作員PLC140負責機組性能參數的監控及根據程序發出相應控制信號給I/O端口,同時負責各種數據和參數的實時獲取;
機組性能參數應用程序模塊141,采用IEC 61400-25標準與操作員PLC140互連,經過用戶權限識別以后,系統按照進程為相應的用戶分配對應的可使用模塊;
數據信息備份與恢復模塊142,用于儲存管理機組性能參數數據,生成運行報告,以及歷史數據報表;
機組性能信息組模塊143,包括風機基本信息模塊1430、風機塔筒信息模塊1431、風機機艙信息模塊1432、風機葉片信息模塊1433、風機傳動鏈信息模塊1434、風機變槳機構信息模塊1435、風機發電機信息模塊1436、風機變流器信息模塊1437,分別用于分析處理風機基本數據及塔筒、機艙、葉片、傳動鏈、變槳機構、發電機、變流器的數據。
[0022]實施例具體步驟是:
步驟一、風電機組啟動、并網,同時運行環境差異模塊12、風資源差異模塊13、機組性能差異模塊14開始工作。
[0023]步驟二、運行環境差異模塊12、風資源差異模塊13、機組性能差異模塊14實時監測參數變化情況,具體處理步驟是:
2a)運行環境差異模塊:傳感器組123中風速傳感器1230、風向傳感器1231、海拔傳感器1232、噪聲傳感器1233、濕度傳感器1234、波浪儀1235、海流計1236、驗潮儀1237,分別實時監測風速大小、方向、海拔高度、風輪和發電機噪聲、大氣濕度、海浪高度和波譜、海流速度和方向、潮汐漲落高度值,并將所采集到的信號傳送到運行環境信息組模塊124,經過分析處理后的數據通過運行環境參數應用程序模塊121,分別傳送到操作員PLC120和智能監控運行控制器11,并同時傳送到數據信息備份與恢復模塊122進行儲存管理。
[0024]2b)風資源差異模塊:風資源信息組模塊133中年平均風速信息模塊1330、季平均風速信息模塊1331、月平均風速信息模塊1332、日平均風速信息模塊1333、時平均風速信息模塊1334、風湍流信息模塊1335、風剪切信息模塊1336、塔影效應信息模塊1337,分別讀取數據信息備份與恢復模塊132數據,經過分析處理后的數據通過風資源參數應用程序模塊131,分別傳送到操作員PLC130和智能監控運行控制器11,并同時將處理后的數據再次傳送到數據信息備份與恢復模塊132進行儲存管理。
[0025]2c)機組性能差異模塊:機組性能信息組模塊143中風機基本信息模塊1430、風機塔筒信息模塊1431、風機機艙信息模塊1432、風機葉片信息模塊1433、風機傳動鏈信息模塊1434、風機變槳機構信息模塊1435、風機發電機信息模塊1437、風機變流器信息模塊1437,分別讀取數據信息備份與恢復模塊142數據,經過分析處理后的數據通過機組性能參數應用程序模塊141,分別傳送到操作員