一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的分散式風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的分散式風(fēng)電機組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其包括風(fēng)電機組（1），其特征在于風(fēng)電機組（1）連接采集終端（2），采集終端（2）連接控制器（3），控制器（3）連接無線網(wǎng)絡(luò)（4），無線網(wǎng)絡(luò)（4）連接監(jiān)控中心（7），監(jiān)控中心（7）分別連接通訊網(wǎng)絡(luò)（6）、本地服務(wù)器（8）、事故分析模塊（10）和故障預(yù)警模塊（11），通訊網(wǎng)絡(luò)（6）連接移動平臺（5），本地服務(wù)器（8）連接遠(yuǎn)程讀取模塊（9）；本發(fā)明能解決分散式風(fēng)電機組安裝位置隨機、分布面廣、數(shù)量多等造成風(fēng)電機組監(jiān)控通訊手段欠缺問題，提高了分散式風(fēng)電機組安全管理水平和工作效率。
【專利說明】—種基于無線網(wǎng)絡(luò)的分散式風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的分散式風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，屬于風(fēng)電【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]【背景技術(shù)】:
國家能源局2011年下發(fā)的國能新能
[2011]226號《關(guān)于分散式接入風(fēng)電開發(fā)的通知》明確提出，根據(jù)我國風(fēng)能資源和電力系統(tǒng)特點，在規(guī)?；虚_發(fā)大型風(fēng)電場的同時，應(yīng)因地制宜、積極穩(wěn)妥地探索分散式接入風(fēng)電的開發(fā)模式。發(fā)展分散式風(fēng)電可以有效緩解目前的風(fēng)電發(fā)展瓶頸，避免風(fēng)電長距離輸送，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置；同時也使風(fēng)電資源并不特別豐富的地區(qū)也具有開發(fā)利用價值，減輕環(huán)保壓力。分散式風(fēng)電必將成為我國風(fēng)電發(fā)展的一個重要方向，與集中式風(fēng)電共同構(gòu)成更加合理的多元化風(fēng)電開發(fā)模式。
[0003]分散式風(fēng)電機組及變電站設(shè)備的運行管理迫切需要構(gòu)建一個統(tǒng)一集成平臺，完成實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的站端采集、傳輸、存儲和處理，為風(fēng)電機組運行狀態(tài)監(jiān)測和機、網(wǎng)協(xié)調(diào)運行和監(jiān)控提供基礎(chǔ)支撐。分散式風(fēng)電機組通常位于負(fù)荷中心附近，裝機規(guī)模小，不以大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸送電力為目的，所產(chǎn)生的電力就近接入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)進(jìn)行消納，分散式風(fēng)電接入配電網(wǎng)，機組安裝位置隨機、分布面廣、數(shù)量多，通訊基礎(chǔ)差等問題，并網(wǎng)配套設(shè)施與條件非常有限。實現(xiàn)低成本、高可靠性的分散式風(fēng)電實時監(jiān)測與控制面臨著突出的難題。其一，分散式風(fēng)電接入?yún)^(qū)一般沒有專網(wǎng)，同時風(fēng)電機組也多處于比較偏僻的地點，能夠提供的通信方式非常有限，給風(fēng)電機組運行數(shù)據(jù)和控制指令的遠(yuǎn)傳帶來了非常大的困難。其二，分散式風(fēng)電機組接入的配電網(wǎng)可能存在設(shè)備陳舊、自動化水平低等問題，給實時監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的集成帶來不便。其三，不同生產(chǎn)廠商SCADA數(shù)據(jù)格式不一樣，接口標(biāo)準(zhǔn)繁雜，這為構(gòu)建風(fēng)電機組之間以及風(fēng)電機組與電網(wǎng)之間的統(tǒng)一信息交換系統(tǒng)制造了障礙。因此，開發(fā)適合分散式風(fēng)電特點，具有較高經(jīng)濟技術(shù)可行性的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是實現(xiàn)機組運行狀態(tài)監(jiān)測和實現(xiàn)機、網(wǎng)協(xié)調(diào)控制的保障措施。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種能對風(fēng)機風(fēng)速、溫度、功率等參數(shù)進(jìn)行了預(yù)測、檢測和控制，較好地完成實時監(jiān)控和遠(yuǎn)程管理功能，為風(fēng)電機組運行、管理、維護(hù)等提供有效手段的基于無線網(wǎng)絡(luò)的分散式風(fēng)電場遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達(dá)到:一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的分散式風(fēng)電機組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其包括風(fēng)電機組，其特征在于風(fēng)電機組連接采集終端，采集終端連接控制器，控制器連接無線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)連接監(jiān)控中心，監(jiān)控中心分別連接通訊網(wǎng)絡(luò)、本地服務(wù)器、事故分析模塊和故障預(yù)警模塊，通訊網(wǎng)絡(luò)連接移動平臺，本地服務(wù)器連接遠(yuǎn)程讀取模塊；
所述的采集終端包括電氣量傳感器和非電氣量傳感器，電氣量傳感器和非電氣量傳感器均連接信號處理模塊，信號處理模塊連接CC2591模塊，CC2591模塊連接Zigbee芯片，CC2591模塊和Zigbee芯片均連接采集終端電源管理模塊；
所述的控制器3包括控制器中央處理器，控制器中央處理器分別連接同步動態(tài)存儲器、閃速存儲器、控制器電源管理模塊、串行口網(wǎng)口 ；
所述的監(jiān)控中心包括監(jiān)控中心中央處理器，監(jiān)控中心中央處理器分別連接存儲模塊、通訊模塊、監(jiān)控中心電源管理模塊、串行口網(wǎng)口、事故分析模塊和故障預(yù)警模塊。
[0006]本發(fā)明同已有技術(shù)相比可產(chǎn)生如下積極效果：本發(fā)明采用基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)分散式風(fēng)電機組數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控互聯(lián)，具有移動平臺、遠(yuǎn)程登錄、故障預(yù)警功能，能提供本地監(jiān)視和遠(yuǎn)程監(jiān)控人機界面，并使運維人員能夠及時準(zhǔn)確地了解風(fēng)電機組的運行狀況，進(jìn)行事故分析和故障預(yù)警，提高了分散式風(fēng)電機組安全管理水平和工作效率，解決分散式風(fēng)電機組安裝位置隨機、分布面廣、數(shù)量多等造成風(fēng)電機組監(jiān)控通訊手段欠缺問題。
[0007]【專利附圖】

【附圖說明】：
圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明的采集終端的結(jié)構(gòu)框圖；
圖3為本發(fā)明的控制器的結(jié)構(gòu)框圖；
圖4為本發(fā)明的監(jiān)控中心的結(jié)構(gòu)框圖。
[0008]【具體實施方式】：下面結(jié)合附圖的本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細(xì)說明：
實施例：一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的分散式風(fēng)電機組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)(參見圖1)，其包括風(fēng)電機組1，風(fēng)電機組I連接采集終端2，采集終端2連接控制器3，控制器3連接無線網(wǎng)絡(luò)4，無線網(wǎng)絡(luò)4連接監(jiān)控中心7，監(jiān)控中心7分別連接通訊網(wǎng)絡(luò)6、本地服務(wù)器8、事故分析模塊10和故障預(yù)警模塊11，通訊網(wǎng)絡(luò)6連接移動平臺5，本地服務(wù)器8連接遠(yuǎn)程讀取模塊9。
[0009]控制器3通過采集終端2獲得風(fēng)電機組I的信息后，通過無線網(wǎng)絡(luò)4將所需信息發(fā)送至監(jiān)控中心7，監(jiān)控中心7既可以將數(shù)據(jù)保存在本地服務(wù)器8中，遠(yuǎn)程讀取模塊9供值班人員本地和遠(yuǎn)程讀取，又可以通過通訊網(wǎng)絡(luò)6發(fā)送至移動平臺5供管理人員遠(yuǎn)程監(jiān)視，事故分析模塊10和故障預(yù)警模塊11負(fù)責(zé)歷史數(shù)據(jù)分析、事故分析、基于數(shù)據(jù)評估的故障預(yù)警。
[0010]所述采集終端2，負(fù)責(zé)采集風(fēng)力發(fā)電機組監(jiān)控參數(shù)，負(fù)責(zé)采集監(jiān)視區(qū)域的信息并完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。其包括Zigbee芯片2_6、多種傳感器組（電氣量傳感器2_1和非電氣量傳感器2-2)、信號處理模塊2-3、CC2591模塊2_4、電源管理模塊2_5 ；電氣量傳感器2_1和非電氣量傳感器2-2均連接信號處理模塊2-3，信號處理模塊2-3連接CC2591模塊2_4，CC2591模塊2-4連接Zigbee芯片2_6，CC2591模塊2-4和Zigbee芯片2-6均連接采集終端電源管理模塊2-5。
[0011]所述傳感器組包括電氣量傳感器2-1和非電氣量傳感器2-2,電氣量傳感器2-1主要采集風(fēng)電機組運行的電壓、電流的電量信息，非電氣量傳感器2-2主要采集壓力、振動、溫度的信息。
[0012]所述信號處理模塊2-3主要進(jìn)行傳感器輸出信號的調(diào)理、濾波。
[0013]所述CC2591模塊2_4進(jìn)行功率放大。
[0014]所述Zigbee芯片2-6進(jìn)行無線通訊。
[0015]所述采集終端電源管理模塊2-5為CC2591模塊2_4和Zigbee芯片2_6提供供電電源。
[0016]所述控制器3包括控制器中央處理器3-3，同步動態(tài)存儲器（SDRAM)3_4、閃速存儲器（FALASH)3-2、控制器電源管理模塊3-1、串行口網(wǎng)口 3-5，控制器中央處理器3_3分別連接同步動態(tài)存儲器3-4、閃速存儲器3-2、控制器電源管理模塊3-1、串行口網(wǎng)口 3-5。
[0017]所述控制器中央處理器3-3采用AT89S53芯片。
[0018]所述控制器電源管理模塊3-1為中央處理器提供供電電源。
[0019]所述閃速存儲器3-2用以存儲控制程序和運行數(shù)據(jù)。
[0020]所述同步動態(tài)存儲器3-4用以內(nèi)部存儲歷史數(shù)據(jù)。
[0021]所述串行口網(wǎng)口 3-5進(jìn)行中央處理器對外通訊。
[0022]所述無線網(wǎng)絡(luò)4采用無線通訊模塊CC2530F256，將風(fēng)電機組狀態(tài)信息發(fā)送至控制器3、監(jiān)控中心7。
[0023]所述移動平臺5采用手機、平板電腦等便攜式終端設(shè)備，通過GSM/GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)6獲得監(jiān)控中心數(shù)據(jù)，便于運維人員方便讀取數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程登錄服務(wù)器觀看。
[0024]所述監(jiān)控中心7配置硬件平臺和軟件系統(tǒng)，硬件平臺選用TMS320VC5416型號為中央處理器，配置足夠的存儲模塊、通訊模塊、電源管理模塊等；軟件系統(tǒng)主要包括事故分析10和故障預(yù)警11模塊，監(jiān)控中心7包括監(jiān)控中心中央處理器7-3、存儲模塊7-2、通訊模塊7-4、監(jiān)控中心電源管理模塊7-1、串行口網(wǎng)口 7-5 ;監(jiān)控中心中央處理器7-3選用TMS320VC5416型號，監(jiān)控中心中央處理器7-3分別連接存儲模塊7-2、通訊模塊7-4、監(jiān)控中心電源管理模塊7-1、串行口網(wǎng)口 7-5、事故分析模塊10和故障預(yù)警模塊11。
[0025]所述監(jiān)控中心7將采集到的數(shù)據(jù)傳送到本地服務(wù)器8進(jìn)行實時數(shù)據(jù)儲存，并支持Web遠(yuǎn)程訪問，實現(xiàn)本地和遠(yuǎn)程讀取9。
[0026]所述監(jiān)控中心7配置打印輸出平臺，采用表格、曲線等多種方式將數(shù)據(jù)打印輸出，便于統(tǒng)計分析。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的分散式風(fēng)電機組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其包括風(fēng)電機組（I)，其特征在于風(fēng)電機組（I)連接采集終端（2 )，采集終端（2 )連接控制器（3 )，控制器（3 )連接無線網(wǎng)絡(luò)（4)，無線網(wǎng)絡(luò)（4)連接監(jiān)控中心（7)，監(jiān)控中心（7)分別連接通訊網(wǎng)絡(luò)（6)、本地服務(wù)器(8)、事故分析模塊（10)和故障預(yù)警模塊（11)，通訊網(wǎng)絡(luò)（6)連接移動平臺（5)，本地服務(wù)器(8)連接遠(yuǎn)程讀取模（9); 所述的采集終端（2)包括電氣量傳感器（2-1)和非電氣量傳感器（2-2)，電氣量傳感器（2-1)和非電氣量傳感器（2-2)均連接信號處理模塊（2-3)，信號處理模塊（2-3)連接CC2591 模塊（2-4)，CC2591 模塊（2-4)連接 Zigbee 芯片（2-6)，CC2591 模塊（2-4)和Zigbee芯片（2-6)均連接采集終端電源管理模塊（2-5)； 所述的控制器3包括控制器中央處理器（3-3)，控制器中央處理器（3-3)分別連接同步動態(tài)存儲器（3-4)、閃速存儲器（3-2)、控制器電源管理模塊（3-1)、串行口網(wǎng)口（3-5)； 所述的監(jiān)控中心（7)包括監(jiān)控中心中央處理器（7-3)，監(jiān)控中心中央處理器（7-3)分別連接存儲模塊（7-2 )、通訊模塊（7-4 )、監(jiān)控中心電源管理模塊（7-1)、串行口網(wǎng)口（ 7-5 )、事故分析模塊（10)和故障預(yù)警模塊（11)。
【文檔編號】G05B19/418GK104199412SQ201410428552
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】李林, 鄧華, 劉振棟, 王玉家, 曲曉白 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司煙臺供電公司